ENERGIAS RENOVABLES EN MEXICO: Su crecimiento al año

2030

M.C. RAUL CASTAÑEDA CEJA

• Se denomina energía renovable a la energíaque se obtiene de fuentes naturalesvirtualmente inagotables, ya sea por la inmensacantidad de energía que contienen, o porqueson capaces de regenerarse por mediosnaturales.

• Las energías renovables son energías limpiasque contribuyen a cuidar el medio ambiente.Frente a los efectos contaminantes y elagotamiento de los combustibles fósiles,las energías renovables son ya unaalternativa.

• Se diferencian de los combustibles fósilesprincipalmente en su diversidad, abundancia ypotencial de aprovechamiento en cualquierparte del planeta, pero sobre todo enque no producen gases de efectoinvernadero –causantes del cambio climático-ni emisiones contaminantes.

• Entre las energías renovables más importantesse cuentan la eólica, geotérmica, hidroeléctrica,solar, la biomasa y los biocombustibles.

ENERGIA RENOVABLE

• Energía de biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamientode la materia orgánica y de cultivos energéticos.

• Las formas de biomasa más destacables son: los cultivos energéticos (caña de azúcar,remolacha, cereales, papa, yuca, etc.), cultivos que producen aceite como la jatropha,palma de aceite, etc y los residuos agrícolas, forestales, ganaderos, urbanos (basuras),residuos de industrias forestales y agroalimentarios (bagazos, cáscaras, aserrín, madera,leña, residuos forestales, restos de las industria maderera y del mueble, etc.), llamadosmateriales lignocelulósicos.

• Fundamentalmente hay tres ramas o sectores de biomasa: a) Biomasa sólida através de centrales térmicas; b) Biocombustibles y c) Biodigestores.

ENERGÍA DE BIOMASA

• La biomasa sólida en forma de bloque seusa como biocombustible y esta hechode residuos de pulpa de papel, cartón,plantas, forestal. Se aglomeran con aguay otros residuos orgánicos. Paracompactar el bloque sólido se puedenusar aglomerantes como la arcilla.

• Cada año se producen 2x1011 toneladasde materia orgánica seca, con uncontenido de energía equivalente a68,000 millones de toneladasequivalentes de petróleo, que equivaleaproximadamente a cinco veces lademanda energética mundial.

• A pesar de ello, su enorme dispersiónhace que sólo se aproveche una mínimaparte de la misma.

• El uso de biomasa como combustiblepresenta la ventaja de que los gasesproducidos en la combustión tienenmucho menor proporción decompuestos de azufre, causantes de lalluvia ácida, que los procedentes de lacombustión del carbono.

Caldera de combustión de biomasa en una central térmica

• La bioenergía es una de las fuentes de energíarenovables que puede reemplazar en parte el uso delos combustibles fósiles.

• Los biocombustibles son combustibles de origenbiológico obtenido de manera renovable a partir dediversas plantas o cultivos.

• El creciente interés por el desarrollo de combustiblesrenovables y amigables con el medio ambienteencuentra su origen en dos preocupaciones: elcalentamiento global y el potencialdesabastecimiento de petróleo.

• Los biocombustibles modernos son:

• El BIOETANOL, también llamado etanol de biomasa,por fermentación alcohólica de azúcares de diversasplantas como la caña de azúcar, remolacha, sorgodulce, melaza, o cereales (maíz, cebada, etc), yuca,papa, y de materiales lignocelulósicos.

• El BIODIESEL, se fabrica a partir de aceites vegetales,que pueden ser ya usados de plantas y grasa animal.Los cultivos usados son: colza, girasol, soya, palma deaceite y jatropha, los cuales son cultivados para estepropósito.

BIOCOMBUSTIBLES

• El Bioetanol es un combustible líquido queprocede de materias agrícolas ricas enalmidón como: los cereales (maíz en grano,trigo, cebada) y tubérculos como: papa,yuca; y ricos en azúcares como caña deazúcar, remolacha y sorgo dulce.

• Así mismo de Residuos lignocelulósicos:Ricos en celulosa y hemicelulosa como:bagazos, residuos forestales (aserrín omadera) y restos vegetales de cultivosagrícolas.

• Globalmente, más del 60% del etanolelaborado anualmente se deriva del azúcar,siendo Brasil el mayor productor delmundo, tanto de azúcar como de etanol.De los cereales se deriva el 32%.

• El 65.5% de la producción mundial debioetanol le corresponde a América, Brasil(37.9%) y los Estados Unidos (24.1%),seguida por la región de Asia/Pacifico con19.6%, Europa con 13.2 % y África que sóloproduce 1.7 por ciento.

BIOETANOL

0

50

100

%

Caña de azúcarRemolacha

Sorgo dulceMaíz

Papa Yuca

Cebada

Lignocelulósicos

BIOETANOL

BIOETANOL

CELULOSA ALMIDON AZUCAR

ASERRINPAJAS

RESTOS DE MADERABAGAZOSHIERBAS

DESECHOS DE ANIMALES

MAIZTRIGOARROZ

CEBADAPAPA YUCA

A

CAÑA DE AZUCAR

REMOLACHAMELAZA

SORGO DULCE

GLUCOSA

CELULOSA:

SACAROSA

Enzima: Celulasa

Hongos y bacterias

Enlaces: β1-4 glucosídicosGLUCOSA

Enzima: Celulasa

LIGNOCELULOSICOS

Hidrólisis

Betafructosidasa (1)Alfa-glucosidasa (2) Sacharomyces cerevisiae

12

Se encadenan entre sí unos 1500 anillos de glucosa.

ALMIDON

GLUCOSA

Amilasa

Se mezcla el vegetal triturado con agua y con una enzima (amilasa) yposteriormente se envía a los reactores de fermentación.

• La fermentación alcohólica esllevada a cabo mayoritariamente porlevaduras (hongos microscópicos),ya que una de las características másconocida de las levaduras es sucapacidad para fermentar losazúcares para la producción deetanol.

• La mayoría de las levaduras que secultivan son del géneroSaccharomyces. Concretamente laespecie Saccharomyces cerevisiaees una de las más utilizadas.Producen enzimas capaces dedescomponer diversos sustratos,principalmente los azúcares(glucosa).

FERMENTACION ALCOHOLICA

La fermentación alcohólica,comienza después de que laglucosa entra en la célula delevadura.

FERMENTACION ALCOHOLICA

NAD+

GLUCOLISIS

NADH+H2ADP

2ATP

Gliceraldehído 3 P

Fosfoenol piruvato

Deshidrogenasa

Fosfoglicerato quinasa

Fosfoglicerato mutasa

Enolasa

Piruvato quinasa

OH

Saccharomyces cerevisiae

MICROORGANISMOS QUE PRODUCEN AMILASAS

BACTERIAS

• Bacillus cereus

• Bacillus subtilis

• Bacillus amyloliquefaciens

• Bacillus licheniformis

HONGOS

• Aspergillus oryzae

• Aspergillus niger

• Aspergillus rhizopus

TANQUES

FERMENTADORES

LIGNOCELULOSA

200,000 MILLONES DE TON ANUALES

CELULOSA

50%

LIGNINA

20%

HEMICELULOSA

15%

Las fuentes celulósicas potencialmente utilizables son los desechos de laindustria maderera, residuos de cosechas (bagazos, pajas), hierbas, aserrín ydesechos sólidos de animales.

• La lignocelulosa es el principal componente de lapared celular de las plantas, esta biomasaproducida por la fotosíntesis es la fuente decarbono renovable más prometedora parasolucionar los problemas actuales de energía.

• El aprovechamiento de los lignocelulósicos esredituable ya que principalmente se aprovechanresiduos agroindustriales o residuos deplantas que no tienen uso importante en lasociedad con el fin de generar combustibles,por eso se le considera a esta fuente de materiaprima como fuente renovable de energía.

• Primero se muelen los residuos para separar lacelulosa de lignina aplicando además la enzimalacasa. Posteriormente, viene la hidrólisisenzimática donde se aplican las enzimas paradesdoblar la celulosa y hemicelulosas a glucosas,este proceso dura de 2 a 3 días. Después se efectúala fermentación utilizando levaduras para obtenerbioetanol, este proceso dura de 2 a 4 días.Enseguida se efectúa una destilación para separarel etanol de agua, el etanol viene al 90-92% yfinalmente utilizando un proceso de evaporaciónse produce el bioetanol al 98-99% de pureza.

Fermentación destilaciónevaporación

RESIDUOS LIGNOCELULOSICOS

CELULOSA

Enzima: Celulasa

Hongos y bacterias

Se separa la ligninaCelulosa y hemicelulosa

2 a 3 días

2 a 4 días

Molienda (2-0.2 mm) y enzimas ligninolíticas, sintetizadas por los hongos . Lacasa.

Celulasa

HEMICELULOSAPentosas y hexosas

Enlaces: β1-4 glucosídicos

GLUCOSA

MICROORGANISMOS QUE PRODUCEN CELULASA

BACTERIAS

• Cellulomonas

• Streptomyces

• Sphingomonas paucimobilis

• Bacillus circulans

HONGOS

• Sclerotium rolfii

• Trichoderma reesei

• Trichoderma viride

• Volvariella volvaceae

• Schizophyllum commune

• Phanerochaete chrysosporium

• Irpex lacteus

• Pycnoporus sanguineus

• Bjerkandera adusta

• Penicilium

• Aspergillus flavus

Celulosa= 51.2%Hemicelulosa= 24.1%Lignina= 20.7%Cenizas y otros= 4%

Residuos lignocelulósicos

A

A

Melaza B y C

Azúcar B y C

cristalización y centrifugación

cristalización y centrifugación

Se estima que una tonelada de caña con un porcentaje de sacarosa entre 13 y 14 % producede 70 a 80 litros de bioetanol.

Saccharomyces cerevisiae

Cachaza 99.5 a 99.9% pureza

• Se emplea en mezcla con gasolina endiferentes proporciones. Una mezcla degasolinas con un 10 a un 30% de etanol, nonecesita en general ninguna modificacióndel motor.

• En Suecia circulan 30,000 coches llamadosflexibles, que mezclan un 85% de bioetanoly un 15% de gasolina.

• El biocombustible reduce el impacto deCO2 en la atmósfera hasta un 80%.

• El etanol puro reacciona o se disuelve conciertos materiales de goma y plásticos y nodebe utilizarse en motores sin modificar.

• Un coche que utilice etanol puro comocombustible, necesita carburadores másgrandes.

• Japón desarrolló un proyecto en el cual el40% de sus vehículos funcionen conbioetanol en 2016, hasta conseguir que en2030 todos los nuevos vehículos puedanutilizarlo.

• El biodiésel es un biocombustiblelíquido que se obtiene a partir de lípidosnaturales como aceites vegetales,grasas animales y aceite reciclado.

• Se obtiene por la transesterificación detriglicéridos (aceite). El productoobtenido es muy similar al gasóleo(diesel) obtenido del petróleo y puedeusarse en motores diesel, aunque algunosmotores requieren modificaciones y enlas calefacciones hogareñas.

• Las materias primas para obtener elbiodiesel son el aceite de la semilla deJatropha curcas (40% de aceite), palmade aceite (50% de aceite), soya 20% deaceite, colza (50% de aceite) girasolcon 70%.

BIODIESELBIODIESEL

ACEITE VEGETAL

GRASA ANIMAL

ACEITE RECICLADO

BIODIESELGIRASOL

PALMA ACEITE

COLZA

JATROPHA

SOYA

70%

50%

50%

40%

20%

Jatropha

Palma de aceiteBIODIESEL

Soya Colza Girasol

• El biodiésel se hace a partir de grasas deorigen animal y vegetal, que desde elpunto de vista químico son triglicéridos.No puede hacerse con grasa de origeninorgánico, como el aceite lubricante.

• Cada molécula de triglicérido estáformada por tres moléculas de ácidograso unidas a una molécula de glicerol(alcohol).

• El proceso de transesterificación consisteen combinar el aceite (normalmenteaceite vegetal) con un alcohol ligero,normalmente metanol, con ayuda de uncatalizador (NaOH o KOH),produciendo metil esteres y dejandocomo residuo glicerina que puede seraprovechada por la industria cosmética.

• La pureza del metanol tiene que ser porlo menos del 99%.

• El hidróxido de sodio (NaOH al 97%) esmás barato. El hidróxido de potasio(KOH al 92%) es mejor como catalizador,y es el usado a nivel comercial. Glicerina

Metilésteres o biodiesel

3 moléculas de agua

FORMACION DE TRIGLICERIDOS

alcohol

TRIGLICERIDO (Ester)

Triglicérido: Son tres ácidos grasos unidos auna molécula de glicerol.

3 moléculas de agua

ESTERIFICACIÓN: Reacción química entre un ácido carboxílico y unalcohol, con eliminación de una molécula de agua.

Las grasas de origen animal, así comotambién los aceites vegetales, seencuentran constituidos por triglicéridos,que son ésteres.

Hidróxido de sodio o de potasio 3.5 gr

Transesterificación

BiodieselGlicerina

200 mL metanolUn litro de aceite

Alcohol metílico

• Comúnmente, la base es disuelta en elalcohol para dispersarla en todo elaceite. Una vez hecha la mezcla dealcohol y base, es agregada altriglicérido.

• Las proporciones son (por litro deaceite): 200 mL metanol, 3.5 g hidróxidode sodio. La glicerina se utiliza para:elaborar jabones, supositorios,humectante de la piel, disolvercolorantes y saborizantes, conservadorde mermeladas, fabricación de pasteles,glaseados y caramelos, preparación delubricantes, anticongelantes, cosméticos.

• Ácidos grasos libres: Son ácidos grasosque tienen un grupo ácido pero que noestán unidos a un alcohol. Generalmentelos ácidos grasos están unidos al glicerolformando triglicéridos y por lo tanto nose encuentran libres.

Ac. grasos

la grasa se extrae mediante el molido y cocción

El triglicérido se separa en glicerina y metil ésteres

Ac. sulfúrico

Hidróxido de sodio

Retira sustancias solubles en agua

Se calienta para evaporar agua

48º C

Ácidos grasos

libres

• Gran parte del mundo utiliza un sistemaconocido como la "B", factor que indica lacantidad de biodiésel en cualquier mezclade combustible: el combustible quecontiene 20% de biodiésel tiene laetiqueta B20, mientras que el biodiéselpuro se denomina B100. Las mezclas con80 por ciento de biodiésel y 20 por cientode diésel de petróleo (B80) se puedenutilizar en general en motores diésel sinmodificar. El biodiésel también puede serutilizado en su forma pura (B100), peropuede requerir algunas modificaciones delmotor para evitar problemas demantenimiento y rendimiento.

• El biodiesel evita hasta un 80% lasemisiones de CO2 a la atmósfera.

• Las desventajas que tiene su uso son: En laactualidad es más caro. En general no esconveniente utilizar B100 en temperaturasbajas. Se cuestiona el impacto del B100 enla durabilidad del motor.

• Plantas de biocombustibles en México:Biocombustibles Internacionales delgrupo Energex S.A. de C.V y Bioenermex(Mich).

• Según cifras de International Renewable Energy Agency (IRENA, por sus siglas en ingles), a nivelmundial la capacidad instalada con energías renovables en 2015 fue de 1,849 GW. Asia con el39.7% y Europa con 25.1% del total mundial, la región con menor participación es Centroamérica yel Caribe con 0.6%.

• Su crecimiento es debido principalmente a: 1) Aumento de la rentabilidad; 2) Seguridad Energéticay 3) Cuidado al medio ambiente.

• Durante la 21ª Conferencia de las Partes en París en 2015, Convención marco de las NacionesUnidas sobre el cambio climático, que tuvo como objetivo descarbonizar la producción deelectricidad y disminuir la energía obtenida de combustibles fósiles sin dejar de ofrecer un altonivel de vida, y hacer todo lo posible para mantener el calentamiento global "muy por debajo de 2grados C°. La gran mayoría de países (195) se comprometió a incrementar el uso de la energíarenovable y la eficiencia energética.

ENERGIA RENOVABLE

Energía Renovable

1 2 3 4 5

HIDROELÉCTRICA CHINA BRASIL CANADÁ USA RUSIA

EOLICA CHINA USA ALEMANIA INDIA ESPAÑA

SOLAR CHINA ALEMANIA JAPON USA ITALIA

GEOTERMICA USA FILIPINAS INDONESIA MEXICO N. ZELANDA

BIOMASA USA CHINA ALEMANIA BRASIL JAPON

ELECTRICIDAD RENOVABLE

TOTALCHINA USA BRASIL ALEMANIA CANADÁ

GENERACION DE ENERGIA RENOVABLE 2015

PAÍS %

PARAGUAY 99.6

COSTA RICA 99.0

URUGUAY 94.0

ISLANDIA 90.0

NORUEGA 65.5

CANADA 65.0

SUECIA 52.0

BRASIL 38.5

LETONIA 37.0

FINLANDIA 37.0

NUEVA ZELANDA 36.4

AUSTRIA 31.8

SUIZA 30.9

COLOMBIA 30.0

ESTADOS UNIDOS 10.0

CONSUMO EN % DE ENERGIA DE FUENTES RENOVABLES

Capacidad Total Instalada2015

7,801.7 GW

ENERGIA TOTAL INSTALADA EN EL MUNDO

ENERGIA HIDROELECTRICA

13.65%(1,064.9 GW)

ENERGIA EOLICA

5.55%(433.0 GW)

ENERGIA SOLAR

2.97%(231.7 GW)

ENERGIA BIOMASA

1.36%(106.2 GW)

ENERGIA GEOTERMICA

0.17%(13.2 GW)

CTI: 7,801.7 GWENERGIA CONVENCIONAL: 5,952.7 GW (76.3%)

ENERGIA RENOVABLE: 1,849.0 GW (23.7%)

Capacidad mundial instalada 2015

1,849 GW

ENERGIA RENOVABLE A NIVEL MUNDIAL

ENERGIA HIDROELECTRICA

57.5%(1,063.1 GW)

ENERGIA EOLICA

23.5%(434.5 GW)

ENERGIA SOLAR

12.5%(231.1 GW)

ENERGIA BIOMASA

5.8%(107.2 GW)

ENERGIA GEOTERMICA

0.7%(12.9 GW)

39.70%

25.10%

16.60%

9.30%

4.60% 1.90%

1.30%0.90%

0.60%

CAPACIDAD TOTAL INSTALADA DE ENERGIA RENOVABLE

1,849 GW

ASIA

EUROPA

AMERICA NORTE

AMERICA SUR

EURASIA

AFRICA

OCEANIA

ESTE CENTRAL

AMERICA CENTRAL Y CARIBE

• La energía solar fotovoltaica junto conla eólica terrestre, representan el 75%del crecimiento global de la capacidadeléctrica renovable a medio plazo. Laenergía solar fotovoltaica, aporta casi el40% de las adiciones globales, mientrasque la eólica terrestre es la mayorfuente de nueva generación deelectricidad renovable.

• En América Latina y el Caribe, gracias a ladiversidad energética con la que cuenta,existe uno de los mercados de energíarenovables más dinámicos del mundo. Alcierre del 2015, la capacidad de generaciónpor energías renovables fue 212.4 GW de lacual, la energía hidráulica representó lamayor participación del total regional conuna capacidad instalada de 172 GWproveniente de grandes plantas mayores a10 MW.

• Se espera que los costos de generacióneólica terrestre disminuyan 15% enpromedio para el 2021, mientras quelos costos de energía solar fotovoltaicase prevé que disminuyan en 25%.

75% del crecimiento global

• El Consejo Nacional de Población (CONAPO) dio a conocer que en 2015, había 121.0millones de mexicanos y que se espera que al final del período del 2030 hayan 137.5millones. Estas proyecciones inciden directamente en los pronósticos de la demanda deenergía eléctrica y demanda de combustibles en el sector transporte, al considerar elnivel de usuarios para los distintos sectores.

• México está comprometido con un mayor desarrollo de las tecnologías renovables,principalmente la solar y eólica. La reducción en los costos, especialmente para laenergía solar y eólica han permitido un considerable incremento en la participación delas energías renovables como fuentes de generación de energía limpia.

• De acuerdo al Inventario Nacional de Energías Renovables (INERE), el mayor potencialprobado para generación de electricidad, es decir, aquel que cuenta con estudiostécnicos y económicos que comprueban la factibilidad de su aprovechamiento, seencuentra en las energías eólica y solar.

• Se señala en la Ley de Aprovechamiento de las Energías Renovables en México que un65% de la electricidad provenga de combustibles fósiles para el 2024 y 50% para el año2050.

ENERGÍAS RENOVABLES EN MEXICO

Secretaria de Energía (SENER).- Secretaría del gobierno mexicano quese encarga de conducir la política energética del país, dentro del marcoconstitucional vigente, para garantizar el suministro competitivo,suficiente, de alta calidad, económicamente viable y ambientalmentesustentable de energéticos que requiere el desarrollo de la vidanacional.

Capacidad Total Instalada 2015

64,731MW

ENERGIA RENOVABLE EN MEXICO

ENERGIA HIDROELECTRICA

19.26%

ENERGIA EOLICA

4.55%

ENERGIA GEOTERMICA

1.43%

ENERGIA BIOMASA

1.05%

ENERGIA SOLAR

0.088%

CTI: 64,731 MWENERGIA CONVENCIONAL: 47,654 MW (73.6%)

ENERGIA RENOVABLE: 17,077 MW (26.4%)

Capacidad Instalada 2015

17,077 MW

ENERGIA RENOVABLE EN MEXICO

ENERGIA HIDROELECTRICA

73.01%

ENERGIA EOLICA

17.25%

ENERGIA GEOTERMICA

5.42%

ENERGIA BIOMASA

3.98%

ENERGIA SOLAR

0.33%

• Al cierre de 2015 la capacidad instalada degeneración mediante energías renovables seincrementó 6.6% respecto al periodo 2014,llegando a los 17,077 MW, lo cual representóel 26.4% de la capacidad de generación total.

• La mayor parte de la capacidad en operaciónrenovable continúa dominada por lageneración hidroeléctrica, que en suma con laenergía eólica representan el 90% de lacapacidad instalada en energías limpias.

• Es destacable que, la energía eólica presentóel mayor crecimiento en la última década conuna tasa de crecimiento de 104.7% anual.

• Respecto a los pronósticos a 2030, las energíasrenovables adicionarán 24,296.5 MW a lacapacidad total del SEN y tendrán enconjunto, poco más del 32% de la generaciónde energía eléctrica total del SEN (SistemaEléctrico Nacional). Para el 2050 generar el50% de la energía eléctrica con E. renovables.

• Para llevar a cabo esto, se requiere de unpaquete de acciones, estrategias, programas,lineamientos y normas que permitan unsector energético basado en tecnologíaslimpias, energéticamente eficientes y quepromueve la productividad, el desarrollosustentable y la equidad social en el País.

2015: 26.4%2030: 32.0%2050: 50.0%

Pronósticos

PROGRAMAS DE SENERPROGRAMA NOMBRE FUNCION

SENER SECRETARIA DE ENERGIA ESTABLECER, CONDUCIR Y COORDINAR LAPOLÍTICA ENERGÉTICA DEL PAÍS.

SEN SISTEMA ELECTRICO NACIONAL ES RESPONSABLE DE FORMULAR LOSPROGRAMAS DE AMPLIACIÓN YMODERNIZACIÓN DE LA RED NACIONAL

PRONASEPROGRAMA NAL PARA EL APROVECHAMIENTO SUSTENTABLE DE LA ENERGIA

USO OPTIMO DE LA ENERGIA RENOVABLEY ACTIVIDADES PARA SU EXPLOTACIÓN,PRODUCCIÓN, TRANSFORMACIÓN,DISTRIBUCIÓN Y CONSUMO FINAL.

PROSENER PROGRAMA SECTORIAL DE ENERGIA AMPLIAR ENERGIAS LIMPIAS Y EFICIENCIAENERGETICA.

PETE PROGRAMA ESPECIAL DE LA TRANSICION ENERGETICA

BUSCAR ZONAS DE ALTO POTENCIALENERGETICO Y LA MODERNIZACION.

LTE LEY DE TRANSICION ENERGETICA METAS DE ENERGÍAS LIMPIAS YEFICIENCIA ENERGÉTICA.

PEAER PROGRAMA ESPECIAL PARA EL APROV. DE ENERGIAS RENOVABLES

AUMENTAR LA CAPACIDAD INSTALADA EINVERSION EN ENERGIAS LIMPIAS.

PRODESEN PROGRAMA DE DESARROLLO DEL SISTEMA ELECTRICO NACIONAL

GARANTIZAR LA EFICIENCIA, LADIVERSIFICACION E INFRAESTRUCTURA.

INEL INVENTARIO NAL DE ENERGIAS LIMPIAS SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA

AZEL ATLAS DE ZONAS CON ALTO POTENCIAL DE ENERGIAS LIMPIAS

APOYO A INVERSIONISTAS UBICANDOZONAS POTENCIALES.

• La energía hidroeléctrica comenzó a utilizarsea finales del siglo XIX para generarelectricidad y actualmente se utiliza en 159países del mundo. Hoy en día es la fuenteenergética renovable más utilizada para lageneración de electricidad en todo elmundo.

• La energía hidroeléctrica proporcionaalrededor del 14% de la electricidad usada enel mundo.

• La primera central hidroeléctrica se construyóen Niágara Falls en 1879. En 1881, las farolasde la ciudad de Niágara Falls funcionabanmediante energía hidroeléctrica.

• Actualmente, una de las CentralesHidroeléctricas de mayor tamaño del mundose encuentra en los Tres Cañones sobre el ríoYangtsé de China. La presa mide 2.3kilómetros de ancho y 185 metros de alto.

ENERGÍA HIDROELÉCTRICA

• Sin embargo, la construcción de presas enlos ríos puede destruir o afectar a la floray la fauna y otros recursos naturales.

• Algunos peces, como el salmón, podríanencontrarse con la imposibilidad denadar río arriba para desovar.

• Con frecuencia su construcción exigetrasladar a pueblos enteros provocando lamarginación de las personas al colocarlasen otros lugares donde no existen losservicios necesarios para suestablecimiento.

• Asimismo, se destruye vegetación nativade cultivo, bosques y otras zonassilvestres.

• La vida útil de las presas es de unos 50 a200 años, porque con los sedimentos queel río arrastra se va llenando poco a pocohasta inutilizarse.

• VENTAJAS

• No contamina el medioambiente.

• No utiliza combustiblesfósiles.

• Los costos demantenimiento y deexplotación son bajos.

• Las obras de ingeniería paraaprovechar la energía tienenuna duración muy larga.

• Tiene bajo mantenimiento.• Ofrece beneficios

adicionales a la comunidad.(riego, industrias,abastecimiento público,etc).

POTENCIALIDAD DE LA ENERGIA HIDROELECTRICA EN EL MUNDO

• La energía hidroeléctrica es electricidadgenerada aprovechando la energía del aguaen movimiento.

• La presa sirve de contención al agua delembalse, que fluye a través de la tuberíahasta llegar a la sala de máquinas. Al llegar,una serie de compuertas y rejillas regulanel caudal del agua y actúan como filtro,impidiendo que lleguen a las turbinaselementos externos que podrían dañarlas.

• El agua es conducida hasta el rodete de laturbina hidráulica y su fuerza hace girarlas aspas, transformando la energíapotencial del agua en energía cinética, laque posteriormente se transforma enenergía mecánica. Un generadortransforma esa energía mecánica eneléctrica. La energía generada estransportada a través de líneas detransmisión que se enlazan con los centrosde distribución.

COMO SE PRODUCE LA ENERGIA?

Energía hidroeléctricaEnergía potencial

Energía cinética

Energía mecánica

Energía eléctrica

Filtro tamiz

CENTRAL TERMOELECTRICA

Carbón

CO2

Torre de enfriamiento

Turbina GeneradorTransformador

• En México, la Comisión Federal de Electricidad(CFE) tiene 64 centrales hidroeléctricas, de lascuales 20 son grandes y 44 pequeñas, con unacapacidad instalada de 12,468 MW, lo querepresenta casi el 20.0% de la capacidad efectivainstalada en México.

• Actualmente 57 plantas hidroeléctricas estánproduciendo energía eléctrica y 7 centraleshidroeléctricas están fuera de servicio.

• El sistema hidroeléctrico más grande del país seencuentra en el Río Grijalva, donde las presas LaAngostura, Chicoasén, Malpaso y Peñitas tienen unacapacidad conjunta de 4,820 MW (38.6%). Sinembargo, los proyectos de aprovechamiento del RíoUsumacinta (Boca del Cerro: 700 MW) y de algunosotros grandes ríos del país han sido cancelados opospuestos debido a la oposición de grupos locales.

• Cada nuevo proyecto hidroeléctrico desata conflictossociales y controversias ambientales. Esto eslamentable porque hay fallas profundas deestrategia, planeación y decisión, operación política,jurídica y de campo, y de análisis de impactos a losecosistemas.

HIDROELECTRICAS EN MEXICO

La Angostura

Presa peñitas

Presa Chicoasen

PRESA RIO LUGAR CAPACIDAD(hm3)

E. ELECTRICA(Megawatts)

Chicoasén Grijalva Chiapas 1,632 2,400

Malpaso Grijalva Chiapas 10,596 1,080 y C, I

El Infiernillo Balsas Guerrero-Michoacán 12,500 1,000 y C

Aguamilpa Grande de Santiago Nayarit 5,540 960 y I

Angostura Grijalva Chiapas 12,762 920

El Cajón Santiago Nayarit 2,282 750

El caracol Balsas Guerrero 1,739 600

La Amistad Bravo Coahuila-Texas 4,378 66 y A, I, C

Falcón Bravo Tamaulipas-Texas 3,912 33 y A, C

Humaya Humaya Sinaloa 3,086 90 y I

Oviáchic Yaqui Sonora 2,989 19 y A, I

El Novillo Yaqui y Moctezuma Sonora 2,963 135 y I

ENERGIA HIDROELECTRICA DE MEXICO

1 hm3 = 1,000 millones de litros1 hm3 = 1,000,000 m3

I=Irrigación A=Abastecimiento Público C=Control de avenidas

PRESA RIO LUGAR CAPACIDAD(hm3)

E.ELECTRICA(Megawatts)

Huites Fuerte Sinaloa 2,908 422 y I

Lago Toronto Conchos Chihuahua 2,894 25 y I

El Comedero San Lorenzo Sinaloa 2,250 100

Bacurato Sinaloa Sinaloa 1,860 92 y I

Mocúzari Mayo Sonora 1,114 10 y A, I

Peñitas Grijalva Chiapas 1,091 420

Mahone El Fuerte Sinaloa 2,921 59 y I

Zimapán Moctezuma Hidalgo-Qro 930 292

La Villita Balsas Mich-Gue 510 300 y I

Apulco Apulco Puebla 46 220

Tepuxtepec Lerma Michoacán 323 80 y I

Santa Rosa Santiago Jalisco 258 61

I=Irrigación A=Abastecimiento Público C=Control de avenidas

ENERGIA HIDROELECTRICA DE MEXICO

Para cubrir las crecientes necesidades de demanda de electricidad en ciertas regionesdel país se ha considerado la adición de 4,491.9 MW de capacidad de energíahidroeléctrica para el período de 2016- 2030. Por situación del proyecto, 653 MW seencuentran en construcción o por iniciar obras; 3,597.9 MW son proyectos yaautorizados, nuevos o con permisos de generación en trámite y, 241.0 MW sonproyectos por licitar.

TOTAL: 3,918 MWFALTANTES: 573.9 MW

Así, entre 2016 y 2030, la capacidad instalada por energía hidroeléctrica pasará de12,484 MW a 16,975.9 MW en 2030, siendo el año 2022 en el cual se adicionará lamayor cantidad de capacidad por esta fuente de energía.

Evolución de la Energía Hidroeléctrica 2017-2030

EVOLUCION(AÑO)

CAPACIDAD INSTALADA TOTAL (MW)

2017 12,565.6

2018 12,806.8

2019 12,825.5

2020 12,825.5

2021 13,280.5

2022 15,152.2

2023 15,729.6

2024 16,694.8

2025 16,694.8

2026 16,975.9

2027 16,975.9

2028 16,975.9

2029 16,975.9

2030 16,975.9 SENER

Evolución de la Energía Hidroeléctrica 2017-2030

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20172018201920202021202220232024202520262027202820292030

MW

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

1,872

965

12,565.6

16,975.9

• El mayor recurso para la nueva capacidadde energía renovable y candidato másfuerte para satisfacer la demanda deelectricidad.

• En 2015, la energía eólica fue la principalfuente de nueva capacidad generadora deelectricidad en Europa y Estados Unidos, yla segunda más importante en China. Anivel mundial, se añadió un récord de 63GW, sumando un total aproximado de 433GW.

• A nivel mundial ocupa el segundo lugar deproducción de energía renovables con23.5% y en México también el segundolugar con 17.25%.

• Es una fuente de energía confiable y debajo costo.

• La energía eólica está desempeñando unpapel importante al satisfacer la demandade electricidad en un número creciente depaíses, incluyendo Alemania (más del 60%en cuatro estados), Dinamarca (42% de lademanda en 2015), y Uruguay (15,5%).

ENERGÍA EÓLICA

• En México, al cierre del 2015 la capacidadinstalada alcanzó los 2,945 MW, lo quesignificó un incremento del 37.75 %respecto del 2014.

• Al cierre de 2015, se contaba con 32plantas de generación en todo elterritorio nacional. La mayoría (23plantas), se encuentran concentradas enel área Oriental, principalmente en elestado de Oaxaca, Chiapas (32 MW) conuna capacidad instalada de 2,359.3 MWpara esa región.

• Otro área importante en la generación deenergía eléctrica por tecnología eólica esla ubicada en el área Operativa Occidental(Jalisco, SLP, etc) con 250.0 MW. Acontinuación se encuentra el área de BajaCalifornia, con una capacidad instalada de166.0 MW. El noreste (Tamaulipas, NuevoLeón) con 166 MW. Sonora con 2 MW yQuintana Roo con 1.5 MW.

Oaxaca

Jalisco

Baja California

• La energía eólica es la energía obtenida de la fuerzadel viento, es decir, la energía eólica mueve unahélice y mediante un sistema mecánico se hacegirar el rotor de un generador, normalmente unalternador, que produce energía eléctrica. Para quesu instalación resulte rentable, suelen agruparse enconcentraciones denominadas parques eólicos.

• Es una energía limpia y también la menos costosade producir, lo que explica el fuerte entusiasmo poresta tecnología.

• En la actualidad, la energía eólica es utilizadaprincipalmente para producir electricidadmediante aerogeneradores conectados a las grandesredes de distribución de energía eléctrica. Unaerogenerador es una máquina que transforma laenergía del viento en energía eléctrica aprovechablemediante unas aspas oblicuas unidas a un ejecomún.

• Ayuda a disminuir las emisiones de gases de efectoinvernadero (CO2). Su principal inconveniente esla intermitencia del viento.

Como se produce la Energía eólica

Aerogeneradores

• Ventajas de la energía eólica• Es un tipo de energía renovable.• Es una energía limpia al no requerir una

combustión, por lo que no produce emisionesatmosféricas ni residuos contaminantes.

• Puede instalarse en espacios no aptos para otrosfines, por ejemplo en zonas desérticas, próximasa la costa, en laderas áridas o muy empinadaspara ser cultivables.

• Puede convivir con otros usos del suelo, porejemplo: pastos para uso ganadero o cultivosbajos como trigo, maíz, papa, remolacha, etc.

• Crea un elevado número de puestos de trabajoen las plantas de ensamblaje y las zonas deinstalación.

• Su instalación es rápida, entre 4 y 9 meses.• Su utilización combinada con otros tipos de

energía, habitualmente la energía solarfotovoltaíca, permite la autoalimentación deviviendas.

• Es posible construir parques eólicos en el mar,donde el viento es más fuerte, más constante yel impacto social es menor, aunque aumentanlos costos de instalación y mantenimiento.

• Pequeñas instalaciones eólicas pueden,por ejemplo, proporcionar electricidad enregiones remotas y aisladas que no tienenacceso a la red eléctrica, al igual que laenergía solar fotovoltaica.

• Para poder aprovechar la energía eólica esimportante conocer las variaciones diurnasy nocturnas y estacionales de los vientos,la variación de la velocidad del viento conla altura sobre el suelo, la entidad de lasráfagas en espacios de tiempo breves, y losvalores máximos ocurridos en serieshistóricas de datos con una duraciónmínima de 20 años.

• Para poder utilizar la energía del viento, esnecesario que este alcance una velocidadmínima que depende del aerogeneradorque se vaya a utilizar pero que sueleempezar entre los (10 km/h) y los(15 km/h), y que no supere los (90 km/h).

Parques eólicos marítimos y terrestres

• La vida útil de la instalación es de aproximadamente 20 años.

• La energía eólica domina el crecimiento del sector energético en el mundo y podrá suministrarhasta 20% de la electricidad global en el 2020, según el último informe del Consejo Mundial deEnergía Eólica.

• A nivel mundial, China y Estados Unidos representan juntos casi el 50 % de la capacidad eólicaglobal, mientras que los primeros cinco países (China, EE.UU., Alemania, India y España)representaron el 71.7 % de la capacidad eólica mundial.

• 1 MW (MegaWatts)= 1 millón de watts 1 MWh= MWx8760= Energía producida por año

• 1GW (Gigawatts)= mil millones de watts. 24 horas x 365 días= 8,760

• 1GW= 1000 MW 1 TW (Tera watts)= 1000 GW

• En México, los estados que producen energía eólica son: Oaxaca, Baja California, San Luis Potosí,Guanajuato, Tamaulipas, Nuevo León, Sonora, Chiapas, Quintana Roo, Jalisco. Estos estadosproducen 2,945 MW.

• El estado de Oaxaca tiene un potencial para generar hasta 5,000 megawatts de energía eólica, unacapacidad que serviría para iluminar una ciudad como París.

Capacidad total de energía eólica instalada

• Energía eólica en Latinoamérica• El desarrollo de la energía eólica

en los países deLatinoAmérica está en susinicios. El desglose de potenciainstalada por países es elsiguiente: Total: 15,648 MW

• Brasil: 9,810 MW (63.2%)• México: 2,945 MW (18.8%)• Chile: 933 MW• Argentina: 279 MW• Costa Rica: 288 MW• Nicaragua: 146 MW• Honduras: 102 MW• Uruguay: 900 MW• Otros (**): 245 MW

• Se espera que en el período de2016 a 2030, se instalen cercade 12,000.0 MW de nuevacapacidad, de la cual el 52.9% seencuentra en fase deconstrucción (6,358 MW) o poriniciar obras. El 34.0% (4,082MW) están autorizados conpermisos en trámites y el 13.1%(1,580 MW) están por licitar.

• Así, con la adición de 12,000MW, se espera que al final delperíodo de planeación haya15,101.1 MW de capacidadinstalada.

Evolución de la Energía Eólica 2017-2030EVOLUCION

(AÑO)CAPACIDAD INSTALADA TOTAL

(MW)

2017 4,471.7

2018 5,557.4

2019 8,376.2

2020 9,734.2

2021 9,734.2

2022 9,734.2

2023 9,734.2

2024 10,964.5

2025 12,593.2

2026 13,911.6

2027 15,101.1

2028 15,101.1

2029 15,101.1

2030 15,101.1 SENER

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

20172018201920202021202220232024202520262027202820292030

MW

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2,819

1,629

1,189 15,101.1

4,471.7

Evolución de la Energía Eólica 2017-2030

• Actualmente, y en atención a losavances de la Reforma Energéticaen materia de Geotermia, seconsidera que deben llevarse acabo acciones que permitanimpulsar el desarrollo de proyectosgeotérmicos para generación deelectricidad.

• Se considera que una de lasherramientas en las que se deberáde poner énfasis para incentivar laindustria geotérmica será elfortalecimiento de instrumentosfinancieros de cobertura de riesgospara la etapa de exploración enproyecto geotérmicos, y en lassubastas de energía y potencial delnuevo Mercado Eléctrico.

• México ocupa el cuarto lugar comoproductor de energía geotérmica anivel mundial.

Energía geotérmica

• En 2015, se reportaron ocho plantas degeneración eléctrica en cuatro camposgeotérmicos, con una capacidad de 925.6 MW.

• Se encuentran distribuidas de la siguientemanera: 4 ubicadas en el estado de BajaCalifornia en el campo de Cerro Prieto (570MW); una en Nayarit en Domo de San Pedro(52 MW); una en Michoacán en Los Azufres(225 MW); una en Puebla en Los Humeros(68.6 MW), y la última en Baja California Sur,llamada Las tres Vírgenes (10 MW).

• México cuenta con un formidable potencial derecursos geotérmicos que, con la ReformaEnergética y la Ley de Energía Geotérmica, sepretende apoyar para una mayor participaciónde la iniciativa privada, ya que la aplicación deesta tecnología requiere altos niveles deinversión.

• Con el fin de aumentar el aprovechamiento deesta fuente renovable se espera incrementar894.4 MW de capacidad al 2030. 158.0 MW seencuentran en fase de construcción o poriniciar obras. 681.4 MW se encuentranautorizados y 55.0 MW en licitación.

570 MW

52 MW

225 MW

68.6 MW

10 MW Total: 925.6 MW.

• Desde de la publicación de laLey de Energía Geotérmica, laSENER ha otorgado 21 permisosde exploración de recursosgeotérmicos, en siete Estadosde la República Mexicana,consolidando el repunte de laindustria geotérmica mexicana.

• La energía geotérmica enMéxico se desarrolla yaprovecha con paso firme, enun nuevo esquema que brindaplena seguridad jurídica a losinversionistas. Gracias a su altopotencial en la obtención deenergía eléctrica, se espera uncrecimiento de la capacidadinstalada de 87.8% paraubicarse en 1,760.0 MW al finaldel período de planeación.

Localización de energía geotérmica

Nayarit52 MW Puebla

68.6 MW

Michoacán225 MW

Tres Vírgenes10 MW

TOTAL:925.6 MW

Cerro Prieto570 MW

• La geotermia es unaimportante fuente deenergía. Caracteriza las zonasactivas de la corteza terrestrey está ligada a una fuente decalor magmática, que seencuentra a varios kilómetrosde profundidad en tierrasvolcánicas.

• Cuando el agua, o el vapor,emergen a la superficie através de fisuras en lacorteza, aparecen losgéiseres, fumarolas y fuentestermales.

Como se produce la energía eléctrica

• Se relaciona con el calor que se genera en elinterior de la tierra y en sitios con altaactividad tectónica o volcánica, esta fuente decalor se ubica a profundidades someras dealgunos kilómetros.

• Para que exista un yacimiento geotérmico,además de esta fuente de calor, se debe alojaragua en rocas permeables y confinarse poruna capa sello superior que evita que laenergía se disipe hacia la superficie.

• Para extraer esta energía contenida en el agua,se perforan pozos mediante los cuales setransporta el agua y vapor hasta la superficie.Esta mezcla se conduce hacia la plantageotérmica pasando primero por un recipientea presión en donde se separan el vapor y lasalmuera (agua salada). El vapor continúahacia las turbinas para efectuar la conversiónde energía térmica a energía eléctrica.Después de la turbina, el vapor se condensa yse emplea como reposición de agua a las torresde enfriamiento. Se recicla.

Puntos calientes

Roca impermeable

• PRINCIPALES VENTAJAS DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA

• Con la crisis del petróleo, elinterés por la energía geotérmicaha crecido en todo el mundo, y suaplicación para su uso comofuente de energía eléctrica creceen torno a un 9% cada año.

• Otro de los aspectos positivos esque genera bajos niveles decontaminación, sobre todo enrelación a los combustibles fósiles.

• Los costos de producción deesta fuente de energía sonsensiblemente menores al costoque implican las plantas decarbón o plantas nucleares.

• Tampoco hay consumo decualquier tipo de combustiblesfósiles.

• Desventajas de la energía geotérmica

• La contaminación se puede producir através del agua, por sólidos que sedisuelven en ella y finalmente escurreconteniendo metales pesados como elmercurio.

• Como dijimos anteriormente, lacontaminación de esta fuente de energíaes baja, sin embargo el costomedioambiental puede ser elevado si enlas zonas donde se encuentran lospuntos calientes se destruyen bosquesu otros ecosistemas para instalar lasplantas de energía.

• En relación a su ubicación, también hayque destacar que este tipo de energía nose puede transportar y debe serconsumida en el mismo lugar que seproduce. Es decir, las plantas estánpensadas para el abastecimiento local.

Evolución de la Energía Geotérmica 2017-2030

EVOLUCION(AÑO)

CAPACIDAD INSTALADA TOTAL (MW)

2017 939.2

2018 950.8

2019 977.5

2020 1,201.5

2021 1,455.5

2022 1,521.5

2023 1,575.5

2024 1,616.5

2025 1,642.5

2026 1,697.5

2027 1,760.5

2028 1,760.5

2029 1,760.5

2030 1,760.5 SENER

Evolución de la Energía Geotérmica 2017-2030

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

MW

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

224

254

939.2

1,760.5

• El término fotovoltaico se comenzó a usaren Reino Unido en el año 1849. Proviene delgriego: phos, que significa luz, y de -voltaico,que proviene del ámbito de la electricidad, enhonor al físico italiano Alejandro Volta.

• El efecto fotovoltaico fue reconocido porprimera vez en 1839, porel físico francés Alexandre EdmontBecquerel, pero la primera célula solar no sefabricó hasta 1883. Su creador fue CharlesFritts.

• El ingeniero estadounidense Rusell Ohl patentóla célula solar moderna en el año 1946.Posteriormente el estadounidense Les Hoffman,presidente de la compañía Hoffman Electronics,fue uno de los pioneros en la fabricación yproducción a gran escala de células solares.

• La primera nave espacial que usó panelessolares fue el satélite norteamericano VanguardI, lanzado en marzo de 1958.

Energía Solar Fotovoltaica

Célula Fotovoltaica

Alexandre-Edmond Becquerel

JUNO ORBITANDO JUPITER

• La energía solar fotovoltaica esuna fuente de energía queproduce electricidad de origenrenovable, obtenida directamente apartir de la radiación solar mediante undispositivo semiconductor denominadocélula fotovoltaica.

• La energía solar fotovoltaica se haconvertido en la tercera fuente deenergía renovable más importante entérminos de capacidad instalada a nivelglobal, después de las energíashidroeléctrica y eólica.

• A nivel mundial en 2015 había unacapacidad instalada de 231.7GW (2.97%)de esta energía, siendo los principalesproductores: China, Alemania, Japón,USA e Italia.

• A principios de 2017, se estima que hayinstalados en todo el mundo cerca de300 GW de potencia fotovoltaica.

Cristal de Si en una dirección

Cristal de Si en todas direcciones

Una célula fotoeléctrica, tambiénllamada celda, fotocélula o célulafotovoltaica, es un dispositivoelectrónico que permite transformarla energía lumínica (fotones) enenergía eléctrica (flujo de electroneslibres) mediante el efectofotoeléctrico, generando energíasolar fotovoltaica.

• Según informes de la organizaciónecologista Greenpeace, la energía solarfotovoltaica podría suministrarelectricidad a dos tercios de lapoblación mundial en 2030.

• China, continua siendo el lídermundial en la expansión de lasenergías renovables y representa cercadel 40% del crecimiento.

• En 2021, se espera que más de untercio de la energía solar fotovoltaicaacumulada en el mundo y la capacidadeólica terrestre se ubiquen en China.

• El costo de la energía solar fotovoltaicase ha reducido de forma constantedesde que se fabricaron las primerascélulas solares comerciales.

• México está comprometido con un mayordesarrollo de las tecnologías renovables,principalmente la solar y eólica.

• En México, en 2015, hubo una capacidadinstalada de 56 MW (0.088%).

• Se reportaron 9 centrales de generación conenergía solar fotovoltaica, éstas se encuentrandistribuidas en distintas áreas operativas: dos enBaja California, una en Baja California Sur, una enNoroeste, una en el área Norte, dos en el áreaOccidental, una en el área central y la última enMulegé. En conjunto, suman 56.0 MW decapacidad.

• Para el año 2030, se espera un incremento de6,834.8 MW en nuevos proyectos. El 56.3%(3,848 MW) se encuentran en fase deconstrucción o por iniciar obras; 24.8% (1,695MW) son proyectos por licitar y 18.9% (1,291.8MW) está autorizado y en trámites.

Energía Solar Fotovoltaica

Localización de energía solar

TOTAL:56.0 MW

BC SUR1 MW

Sonora1 MW

Durango16 MW

AGS Y GTO2 MW

Michoacán1 MW

Cerro Prieto5 MW

Tres Vírgenes30 MW

Evolución de la Energía Solar 2017-2030EVOLUCION

(AÑO)CAPACIDAD INSTALADA TOTAL

(MW)

2017 1,562

2018 3,603

2019 3,603

2020 3,647

2021 3,770

2022 3,870

2023 3,970

2024 4,070

2025 4,895

2026 5,790

2027 6,591

2028 6,691

2029 6,791

2030 6,891 SENER

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

MW

2017

2018

2019

2020

2021

2022

2023

2024

2025

2026

2027

2028

2029

2,041

1,562

6,891

825

895

801

Evolución de la Energía Solar 2017-2030

801

• La energía solar fotovoltaica esobtenida directamente a partir dela radiación solar mediante undispositivo semiconductor llamadoceldas fotovoltaica.

• Un panel solar esta formado por unnúmero diverso de celdas fotovoltaicas

• Estas células tienen la propiedad deabsorber fotones y emitir electrones. Cuando estos electrones libres soncapturados, el resultado es unacorriente eléctrica que puede serutilizada como electricidad.

• Esta corriente pasa a un yodo debloqueo el cual evita que la corrienteretorne al panel.

• Después pasa a un microinversor oinversor el cual convierte la corrientedirecta o continua a corriente alterna.La Corriente Alterna se refiere a laforma en la cual la electricidad llega alos hogares y a las industrias.

• De aquí pasa al medidor de CFE.• Cada inversor puede conectarse a varios

paneles de acuerdo a su capacidad.

Como se produce la Energía Solar

Celdas fotovoltaicas

Panel Solar

Yodo de bloqueo

Microinversor

Yodo conectado a microinversor

Contador de energíapara microinversor

Inversores

• La electricidad anual generadapor un sistema fotovoltaicodepende de distintos factores.Entre ellos:

1. La radiación solar incidenteen el lugar de la instalación(se mide con solarímetro).

2. Inclinación y orientación delos paneles solares.

3. Presencia o no de sombras.4. Rendimientos técnicos de los

componentes de la planta(principalmente losinversores).

5. Organismos certificadores depaneles solares: CONOCER YCENSER (México, Guadalajaray Veracruz). Para vender laempresa tiene que estarcertificada.

• Existen fundamentalmente dos tipos de aplicaciones dela energía solar fotovoltaica: instalaciones aisladas de lared eléctrica y centrales de generación conectadas a lared.

• Sistemas aislados de energía solar fotovoltaica: graciasa esta tecnología podemos disponer de electricidad enlugares alejados de la red de distribución eléctrica. Deesta manera, podemos suministrar electricidad a casasde campo, refugios de montaña, bombeos de agua,instalaciones ganaderas, sistemas de iluminación,sistemas de comunicaciones, etc.

• Los sistemas aislados se componen principalmente decaptación de energía solar mediante paneles solaresfotovoltaicos y almacenamiento de la energía eléctricagenerada por los paneles en baterías.

• Sistemas fotovoltaicos conectados a red: estaaplicación consiste en generar electricidad mediantepaneles solares fotovoltaicos e inyectarla directamentea la red de distribución eléctrica. Actualmente, enpaíses como España, Alemania o Japón, las compañíasde distribución eléctrica están obligadas por ley acomprar la energía inyectada a su red por estascentrales fotovoltaicas.

• El precio de venta de la energía también está fijado porley de manera que se incentiva la producción deelectricidad solar al resultar estas instalacionesamortizables en un periodo de tiempo que puedeoscilar entre los 7 y 10 años.

CRECIMIENTO DE ENERGIAS RENOVABLES EN MEXICO

Energía Renovable

Año 2017(MW)

Año 2030(MW)

Crecimiento(MW)

EOLICA 4,472 15,101 10,629

FOTOVOLTAICA 1,562 6,891 5,329

HIDROELECTRICA 12,566 16,976 4,410

GEOTERMICA 939 1,760 821

• Una central térmicasolar o central termosolar esuna instalación industrial enla que, a partir delcalentamiento de un fluidomediante radiación solar y suuso en un ciclotermodinámicoconvencional, se produce lapotencia necesaria paramoverun alternador para parageneración de energíaeléctrica como enuna central termoeléctricaclásica.

CENTRAL TERMICA SOLAR

Central de energía solar térmica

CENTRALES DE ENERGIA SOLAR TERMICA

300 º C hasta 1000 º C

La captación y concentración de los rayos solares se hacen por medio de espejos con orientación automática que apuntan a una torre central donde se calienta el fluido.

España es actualmente líder mundial en esta tecnología