Capacidades tecnológicas del sector eólico en México y su

importancia en la conformación de una

industria local

Nombre:

Raúl Arturo Alvarado López

Sede Regional:

Centro, PINCC-UNAM

Fecha: 20 octubre de 2014

1

Contenido de la presentación

1. Introducción

2. La energía eólica en el contexto mundial

3. Algunos casos modernos de éxito

4. La energía eólica en México

5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas

6. Casos de estudio para el análisis de capacidades tecnológicas en México

7. Principales hallazgos

8. Consideraciones finales 2

1. Introducción (i)

Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, laenergía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, yque ha sido utilizada en diversas actividades en diferentessociedades, tal el caso del impulso de los barcos de vela y losmolinos de viento.

El molino de viento tuvo su máximo esplendor durante los siglosXVII y XVIII.

Principales funciones: Moler granos Bombear agua Cerrar madera Producir aceites

3

1. Introducción (ii)

En la actualidad, la energía eólica es utilizada alrededor delmundo, principalmente para producir energía eléctrica medianteaerogeneradores.

La importancia en el uso de la energía eólica se centra en que esun recurso abundante, renovable, limpio y que se encuentrapresente en todo el planeta.

4

Evolución de la tecnología eólica: de la energía cinética a la energía eléctrica

De la energía cinética a la energía mecánica

De la energía mecánica a la energía eléctrica

1. Introducción (iii)

En Europa es donde históricamente en mayor medida se haexplotado la energía eólica para la generación de energíaeléctrica, y en donde se han realizado los mayores desarrollostecnológicos ligados a esta energía.

El principal suceso que impulso el desarrollo tecnológico eólico,fue la crisis internacional del petróleo de 1973. A partir de estafecha la I+D tecnológico en el sector eoloeléctrico mundial hamantenido un paso sostenido en la implantación y diseminación dedicha tecnología.

5

2. La energía eólica en el contexto mundial (i)

La energía eólica se ha convertido en un pilar de los sistemaseléctricos de muchos países y es reconocida como una fuenteeléctrica fiable y accesible.

Al finalizar el 2013, la capacidad eólica instalada en todo el mundollegó a 318,105 MW.

6

Capacidad Instalada a Nivel Mundial, 1996-2013 (MW)

Fuente: Elaboración propia a partir del IGEE-GWEC (2013: 21).

2. La energía eólica en el contexto mundial (ii)

El mayor dinamismo en la capacidad instalada a nivel mundial sepresenta en Asia (China es el líder mundial).

7

Líderes mundiales en capacidad Instalada del 2011-2012 (MW)

Fuente: Elaboración propia a partir del GWEC (2013).

2. La energía eólica en el contexto mundial (iii)

Mapa Tecnológico de Aerogeneradores en el Mundo

8

Tipo de tecnologías

Principales Componente

s

•Rotor

•Góndola

•Palas

•Caja de engranajes o multiplicador

•Generador eléctrico

•Torre

•Sistema de control

Mercado Mundial de

Aerogeneradores

(participación

en el mercado)

•Vestas, Dinamarca (14%)

•Sinovel, China (11%)

•Goldwind, China (9%)

•GE Energy, USA (9%)

•Enercon, Alemania (7%)

•Suzlon Energy, India (7%)

•DEC, China (6%)

•Gamesa, España(6%)

•Siemens, Alemania (6%)

•United Power, China (4%)

•Mingyang Wind Power, China (3%)

•Nordex, Alemania (2%)

•Mitsubishi, Japon (1%)

•Sewind, China, (1%)

•XEMC, China, (1%)

•Otros (11%)

Principales Mercados

consolidados y en

desarrollo

•Europa (Países lideres como Alemania, Dinamarca y España)

•Estados Unidos de Norteamérica

•Asía (Dominando China e India)

•América Latina (con el mayor dinamismo en Brasil y México)

•Aerogeneradores de Eje Vertical (principalmente en etapa experimental equipos de gran potencia y equipos comerciales de pequeña potencia)•Aerogeneradores de Eje Horizontal•Parques onshore (en tierra)•Parques offshore (mar adentro)

-Repower Systems (Alemania)-Clipper (USA) -Acciona (España) -entre otras

3. Algunos casos modernos de éxito (i)

ESPAÑA

9

Evolución anual y acumulada de la capacidad eólica instalada en España, 1998-2013 (MW)

Fuente: Asociación Empresarial Eólica (2013) .

3. Algunos casos modernos de éxito (ii)

Principales elementos que permitieron el éxito eólico español:

Marco legislativo favorable, que bonifica los precios de la energía generada,permitiendo una rentabilidad razonable de los parques.

Algunas comunidades autónomas establecieron regulaciones propias en losprocedimientos de autorización de instalaciones eólicas, para aprovechar elrecurso eólico en su territorio.

Impulso a procesos de aprendizaje tecnológico por parte del sector público yproductivo con el fin de acumular capacidades tecnológicas que permitieranaprovechar potencialidades del recurso eólico (incursión en procesos de I+D).

Avance tecnológico y de fabricación en serie de aerogeneradores y otroscomponentes, a través de la instalación de industrias con tecnología pioneraen este campo.

Disminución de los costes de inversión y de explotación, y mejora del marcofinanciero (incentivos fiscales).

Interés general por parte de la sociedad, favorable para el aprovechamiento de las energías renovables.

10

3. Algunos casos modernos de éxito (iii)

CHINA

11

Evolución anual y acumulada de la capacidad eólica instalada en China, 2001-2013 (MW)

Fuente : Elaboración propia a partir del GWEC, (2013) .

3. Algunos casos modernos de éxito (iv)

Principales factores que permitieron el éxito eólico chino:

Marco legislativo para el impulso a las energías renovables.

Necesidad de abastecer su creciente demanda energética.

Incentivos fiscales y requerimientos mínimos de componentes nacionales(entre 40 y 70%).

Desarrollo tecnológico a través de acuerdos entre las compañías eólicaslocales/internacionales, Universidades y los gobiernos (provincias). Elobjetivo: garantizando la explotación del recurso y el establecimiento de untejido industrial en la zona.

La creación de alianzas empresariales sólidas entre compañías lideres(componentes y equipos) mediante programas de trasferencia y asimilaciónde tecnología de punta.

12

4. La energía eólica en México (i)

México posee un importante potencial en recursos eólicos, de los cuales, puedenser técnicamente aprovechables, por lo menos, 50,000 (MW) en todo el país.

13

1

2

3

4

5

1. Itsmo de Tehuantepec 2. Estado de Baja California 3. Costa del Golfo de México 4. Costa de la Península de Yucatán

5. Norte y Centro de México

Regiones con potenciales para el desarrollo de proyectos eólicos

Fuente: Elaboración propia a partir de ProMéxico (2012) y el IIE.

4. La energía eólica en México (ii)

14

Parques eólicos en México operados al 2013

20

pro

yect

os

en

Oax

aca

6 p

roye

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tro

Est

ado

6 p

roye

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s e

n

con

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cció

n

Fuente: GWEC, (2013) .

4. La energía eólica en México (iii)

15

Evolución de la energía eólica en México

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

19

94

19

95

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20

00

20

01

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20

12

20

13

1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,684,9

84,984,9

202,3

518,65568,65

1370,45

1917

Año de operación comercial

MW

Insta

lad

os

Capacidad Instalada Acumulada en México al 2013 (MW)

Fuente: Elaboración propia a partir de la AMDEE y el GWEC (2013).

5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas (i)

16

Aprendizaje tecnológico

• “Recursos que son dirigidos para generar o administrar el cambio técnico”Bell y Pavitt (1995:164).

• Es gradual y acumulativo; se trata de un proceso social y colectivo, es localy tiene una dimensión tácita.

Capacidades tecnológicas

• “La habilidad para hacer uso efectivo del conocimiento tecnológico paraincorporar, utilizar, adaptar y cambiar las tecnologías existentes. Estotambién permite crear nuevas tecnologías y desarrollar nuevos productos yprocesos como respuesta al entorno económico cambiante” y competitivo(Kim, 1997: 86).

• “Disposiciones adquiridas por medio del aprendizaje tecnológico en un contexto social y cultural favorable, *…+ las cuales implican la oportunidad de potenciar las oportunidades y las posibilidades del desarrollo de la innovación tecnológica,” Carvajal (2010: 2).

17

Matriz de capacidades tecnológicas

• Tomando de base el marco analítico de Lall (1992), los autores proponen unataxonomía (matriz) de capacidades tecnológicas.

• La matriz enfatiza las diferencias que existen entre las capacidades tecnológicas básicasde producción y las capacidades tecnológicas para generar y administrar el cambiotécnico (innovativas), las cuales se encuentran en tres niveles (básicas, intermedias yavanzadas).

Tipo de

capacidades

tecnológicas

Descripción

Inversión

Son las habilidades necesarias para identificar, seleccionar, preparar y obtener tecnología para el

diseño, la construcción, el equipamiento y del personal de un nuevo proyecto. Esta capacidad se centra en

la incorporación de la nueva tecnología.

Producción

Esta capacidades van desde las habilidades básicas (control de calidad operación, mantenimiento) hasta las

más avanzadas (adaptación, mejora) y las más exigentes (investigación, diseño e innovación) estas

habilidades no sólo permiten operar y mejorar las tecnologías, sino también efectuar esfuerzos

internos para absorber o imitar la tecnología comprada (incorporada) a otras empresas (la tecnología

trasferida desde los países desarrollados principalmente).

Soporte

(vinculación)

Son la habilidades y conocimientos necesarios para el intercambio de la información, tecnología y

destrezas entre empresas (proveedoras, subcontratistas consultores, instituciones tecnológicas [o de

educación superior, centros de I+D+i]); influyen tanto en la eficiencia productiva de la empresa como

en la difusión de la tecnología en la industria.

Tipos de capacidades tecnológicas

Fuente: Elaboración propia a partir de Ortega (2005) quien se basa en Lall (1992).

5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas (ii)

18

Propuesta metodológica de Bell y Pavitt (1995)

Funciones Primarias

Inversión

Toma de decisión y

control

Preparación y ejecución del

proyecto

Producción

Centradas en el proceso y

organización de la producción

Centradas en el

producto

Desarrollo de vínculos

Producción de bienes de capital (Modificación de

equipo)

Funciones de soporte

Funciones técnicas para la acumulación de capacidades tecnológicas de la organización

Fuente: Bañuelos (2005), quien se basa en Bell y Pavitt (1995).

5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas (iii)

19

Matriz de Bell y Pavitt (1995) adaptada para el análisis de capacidades tecnológicas de innovación del sector eólico en México

Niv

el

Actividades Primarias Actividades deSoporteInversión Producción

Toma de decisionesy control

Preparación yejecución del

proyecto

Procesos yorganización de la

producción

Centrada enel producto

Desarrollo de vínculos Modificación de equipo

Capacidades tecnológicas (capacidades para generar y administrar el cambio técnico)

Bás

icas

- Monitoreo activo y control de:* estudios de factibilidad* selección de tecnología/ proveedores* programación de actividades

- Estudios de factibilidad- Obtención de equipo estándar- Auxiliares en ingeniería básica

-Puesta en marcha y operación -Mejora de diseño y mantenimiento-Adaptaciones menores

- Reparación y adaptaciones técnicas a las condiciones físicas locales

-Inves. y absorción de información de los proveedores, consumidores, y instituciones locales- Proyectos conjuntos con otras organizaciones para la formación y capacitación RH

- Adaptación simple de diseños y especificacione s ya existentes (adaptaciones colaborativas con la matriz y/o otras organizaciones)

Inte

rme

dia

s

- Búsqueda, evaluación y selección de tecnología/ proveedores- Negociación con proveedores (oferentes).- Administración delproyecto completo

- Ingeniería de detalle - Adquisición del equipo- Estudios de valoración ambiental- Administración y seguimiento delProyecto - Capacitación y reclutamiento (RH capacitados)

-Mejora de procesos y productos- Licenciamiento de nueva tecnología -Introducción de cambios organizacionales

- Licenciamiento nueva tecnología y/o ingeniería de reversa-Diseño de nuevos componentes y equipos

-Vinculación tecnológica para aumentar la eficiencia, la calidad y el abastecimiento local- Maquila de equipos en territorio nacional-Establecimiento de grupos de trabajo entre socios institucionales

- Innovaciones incrementales a partir de ingeniería de reversa y diseño de maquinaria y equipo

Ava

nza

das

- Desarrollo de nuevos productos y componentes

- Procesos básicos de diseño y I+Drelacionada

- Innovaciones en proceso y actividades de I+D relacionada-Innovaciones organizacionales -Formación de RH

-Actividades de I+D relacionada

-Colaboración en desarrollo tecnológico- Procesos de vinculación (uni-emp-gob)

- I+D para diseño de nuevos productos y componentes (equipos y servicios)

Fuente: Elaboración propia a partir de la propuesta de Bell y Pavitt (1995).

5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas (iv)

6. Casos de estudio para el análisis de capacidades tecnológicas en México(i)

20

Casos de Estudio Nombre de la organización Breve descripción de la organización

Centros de I&D y entidades de educación superior

Instituto Tecnológico del

Istmo (ITI)

Centro público de educación superior perteneciente la Dirección General de Educación Superior Tecnológica (DGEST). Principal centro de educación de

Juchitán de Zaragoza, Oaxaca.

Instituto de Energía de la

UNISTMO-Tehuantepec

El Instituto de Energía fundado en 2007, pertenece a la UNISTMO-Tehuantepec. Este instituto tiene como objetivo la I+D en temas de energía.

Instituto de Investigación

Eléctricas (IIE)

Centro público de investigación perteneciente a la SENER, que tiene como principal propósito la promoción de la innovación mediante la investigación

aplicada y el desarrollo tecnológico en beneficio del sector eléctrico y energético de la nación.

Centro Regional de

Tecnología Eólica (CERTE)

Centro localizado en Juchitán de Zaragoza, Oaxaca perteneciente al IIE que funciona como pequeño productor de electricidad, centro de pruebas de

pequeños sistemas híbridos, centro de pruebas para aerogeneradores de gran potencia, medición de vientos y estación climatológica.

Empresas desarrolladoras y operadoras

Eléctrica del Valle de México,

S. de R.L. de C.V. “Parque

Eólico La Mata – La Ventosa”

Subsidiaria de Électricité de France (EDF) dedicada a la generación y distribución eléctrica. Desarrolla y opera el parque eólico para autoabastecimiento

"La Mata-La Ventosa" con una capacidad instalada de 67.5 MW en el Istmo de Tehuantepec.

Comisión Federal de

Electricidad (CFE) “Parque

Eólico La Venta I y II”

Empresa paraestatal, encargada de controlar, generar, transmitir y comercializar energía eléctrica en todo el territorio mexicano. Propietaria y operadora

de los parques eólicos “La Venta I y II”, los cuales fueron los primeros parque eólicos de gran potencia en operar en México.

ACCIONA Energía “Parques

eólicos Eurus y Oaxacas”

Empresa privada de origen español que cuenta con toda la cadena de valor para proyectos eólicos. En México ha instalado en cuatro parques eólicos

que totalizan 556 MW. En los parques Oaxacas, son propietarios y operan bajo la modalidad de PIE, y los parques Euros son los desarrolladores y

actualmente operadores de los proyectos mediante la modalidad de autoabastecimiento para la empresa Cemex.

CISA Energía

Empresa privada de origen mexicano que provee servicios de promoción, diseño, construcción, operación y mantenimiento para proyectos de energía

eólica. Sus servicios van desde la obtención de permisos hasta el mantenimiento preventivo y correctivo, desde las evaluaciones preliminares hasta la

puesta en marcha. Han desarrollado seis parques que actualmente se encuentran en operación.

Servicios y componentes

ESEASA construcciones S.A. de

C.V.

Empresa mexicana, que brinda servicios de renta de grúas industriales, ejecución y maniobras especializadas, ejecución de proyectos y trasporte pesado

especializado.

Trinity Industries

Empresa de origen estadounidense que participa en el desarrollo, diseño y fabricación de una gran variedad de productos industriales, tal es el caso de

torres y otros componentes utilizados en la industria eólica.

7. Principales hallazgos (i)

21

Matriz integrada de las capacidades tecnológicas de innovación para centros de I+D y entidades de educación superior

Niv

el

Actividades Primarias Actividades de

SoporteInversión Producción

Toma de decisiones

y control

Preparación y

ejecución del

proyecto

Procesos y

organización de la

producción

Centrada en

el producto

Desarrollo de vínculos Modificación de equipo

Capacidades tecnológicas (capacidades para generar y administrar el cambio técnico)

Bás

icas

-De manera institucional

se da la programación de

actividades de proyectos

y para la gestión de

recursos para proyectos

de investigación

-Se cuenta con

laboratorios para

realizar sus actividades

de investigación básica

-Monitoreo activos de

las tecnologías

existentes en el

mercado

-Cuentan con prototipos y

equipos de prueba, diseño

modelación

(principalmente para

equipos de pequeña

potencia)

-Adaptaciones y mejoras

a los prototipos en

laboratorios

-Reparación y

adaptaciones a los

prototipos para

aumentar su eficiencia

en campo

-De manera

colaborativa con otros

centros y empresas

privadas se capacitan

RH para la operación

de los parques eólicos

de la región

-Cuando se cuenta con

tecnología licenciada se

socializa el conocimiento

de la misma con el

propietario (caso del

CERTE)

Inte

rme

dia

s

-Mapeo de tecnologías

de pequeña potencia y

sistemas

computacionales de

modelación

-Gestión y Admon. de

proyectos de

investigación

tecnológica

-Capacitación de

personal operativo para

parques de la zona (en

forma colaborativa con

otras organizaciones)

-Creación de cursos,

diplomados, posgrados

en temas eólicos

-Licenciamiento de nueva

tecnología con fines de

investigación (educativa)

y con visón de

comercialización

-Formación de RH locales

altamente capacitados

(competitivos)

-Procesos de ingeniería

de reversa en equipos

de pequeña potencia

-Modelación de

componentes de

pequeña y gran

potencia (alabes y

aerogeneradores)

-Vinculación

tecnológica con

empresas

desarrolladoras para la

socialización de las

tecnologías de gran

potencia

-Consolidación de

grupos de trabajo con

otras organizaciones

-Diseño e ingeniería de

reversa para tecnologías

de pequeña potencia

-Diseño y modelación de

componentes (de

pequeña y gran potencia)

Ava

nza

das

-Actividades de I+D

para incrementar la

eficiencia y desarrollar

tecnologías adecuadas

a las condiciones de la

región

-Consolidación de

vínculos (uni-emp-gob)

con organizaciones

locales

7. Principales hallazgos (ii)

22

Matriz integrada de las capacidades tecnológicas de innovación para empresas desarrolladoras y operadoras

Niv

el

Actividades Primarias Actividades de

SoporteInversión Producción

Toma de decisiones

y control

Preparación y

ejecución del

proyecto

Procesos y

organización de la

producción

Centrada en

el producto

Desarrollo de vínculos Modificación de equipo

Capacidades tecnológicas (capacidades para generar y administrar el cambio técnico)

Bás

icas

-Búsqueda de tecnología a nivel

internacional

-Programación de actividades para

el desarrollo de proyectos

-Mapeo de tecnologías y

componentes

-Programación de actividades y

gestión de recursos

-Uso de tecnologías propias

(Acciona)

-Estudios de pre-factibilidad y

factibilidad de proyectos

-Licenciamiento de la

tecnología

-Supervisión de Ingeniería

básica

-Gestión de permisos y de

recursos financieros

nacionales e internacionales

-Puesta en marcha y

operación &

mantenimiento

-Mantenimiento correctivo

-Adaptaciones correctivas

en campo

-Mantenimiento e

instalación de equipos

-Adecuaciones a la

tecnología en basé a las

condiciones físicas locales

(sistemas de frenado de

aerogeneradores)

-Socialización de

información por

mantenimientos con los

desarrolladores

tecnológicos

-Capacitación de

personal en territorio

nacional

-Adaptación menores

bajo especificaciones del

desarrollador

tecnológico

Inte

rme

dia

s

-Negociación tecnológica con

proveedores

-Administración y construcción de

proyectos

-Operación y mantenimientos del

proyecto eólico completo

-Adquisición de la tecnología

-Reclutamientos del personal

en la región

-Estudios de valoración de

impacto ambiental

-Reclutamiento

administrativo capacitado

-Mejora de procedimientos

para la operación y

mantenimiento

-Licenciamiento de

componentes en territorio

nacional

-Formación de RH en sitio

(campo)

-Maquila de algunos

componentes en territorio

nacional (torres, alabes,

etc.)

-Establecimiento de

grupos de trabajo con

otras organizaciones

para la socialización de

conocimientos y

experiencias

-Adaptaciones simples

mediante los

requerimientos en la

operación y

mantenimiento

-Adecuaciones

colaborativas (bajo

licencia) con

desarrolladores

tecnológicos

Ava

nza

das

-Actividades de I+D en el

extranjero

-Desarrollo tecnológico en

el extranjero

-Procesos de

vinculación (uni-emp-

gob) para socializar

experiencias e

incrementar eficiencia

7. Principales hallazgos (iii)

23

Matriz integrada de las capacidades tecnológicas de innovación para empresas de servicios y componentes

Niv

el

Actividades Primarias Actividades de

SoporteInversión Producción

Toma de decisiones

y control

Preparación y

ejecución del

proyecto

Procesos y

organización de la

producción

Centrada en

el producto

Desarrollo de

vínculos

Modificación de equipo

Capacidades tecnológicas (capacidades para generar y administrar el cambio técnico)

Bás

icas

-Estudios de pre-factibilidad

y factibilidad para el

desarrollo de proyectos

eólicos de gran potencia

-Mapeo internacional de

tecnología de punta para el

desarrollo de sus actividades

-Compra de equipos más

moderno en el mercado

(grúas)

-Adecuaciones de los

componentes según

especificaciones de los

aerogeneradores

-Desarrollo de

componentes más

adecuados a las actuales

tecnologías

Inte

rme

dia

s

-Selección de la tecnología

más adecuada para el

desarrollo de sus actividades

productivas (proyectos

eólicos)

-Adquisición del equipo

más moderno

-Reclutamiento de

personal altamente

capacitado

-Licenciamiento de

componentes en territorio

nacional

-Mejoras de los procesos

para el manejo de

componentes

-Desarrollo de

componentes cada vez

más grandes y

eficientes (según

requerimientos de las

actuales tecnologías)

-Maquila de algunos

compontes en territorio

nacional (torres, y diversos

componentes internos de

la torre)

Ava

nza

das

-Búsqueda de un mayor

desarrollo de componentes

en territorio nacional (para

abaratar costos)

- Capacitación de personal

y búsqueda de personal

nacional altamente

capacitado

8. Consideraciones finales (i)

México se encuentra muy a tiempo de poder incorporar aspectoscentrales (políticas públicas e industriales) que permitan hacerde la energía eólica un éxito.

El primer paso es establecer metas mínimas a corto y largo plazoque tienen que ser alcanzadas (con objetivos cada vez másambiciosos).

Asegurar mecanismos de financiamiento para apoyar la I+D detecnologías en territorio nacional, mediante acuerdoscomerciales con empresas lideres en el sector.

Esquemas de subsidios y precios preferenciales para proyectosde energías renovables.

Mayor desarrollo de líneas de transmisión (infraestructura)para canalizar la energía producida.

24

8. Consideraciones finales (ii)

Privilegiar a la energías renovables y dar una mayor certidumbreal sector.

Un mayor esfuerzo para acumular más y mejores capacidadestecnológicas por parte de las diferentes organizaciones tanto delsector público como privado y de educación.

Seguir consolidando una cadena de suministros para el sectortanto a nivel nacional como internacional.

Diversificar los beneficios económicos generados por laexplotación de la energía eólica hacia la sociedad.

Impulso a proyectos de energía eléctrica distribuida, sustentadaen las energías renovables.

25

Por su atención

MUCHAS GRACIAS

Raúl Arturo Alvarado López

alra.unam@yahoo.com.mx

26