�Reporteelaboradopor:�

ProyectoBallenaIIIden/ficacióndezonasatrac/vasparaalmacenamientohidráulicoporbombeoenBaja

CaliforniaSur

ResumenEjecu/vo

ElProyecto‘BallenaII’1enecomoobje1voiden1ficarlasoportunidadesdelusodenuevastecno-logíasa travésdelusodel rebombeodeagua comopartede sistemasdealmacenamientoparafomentarelusodelaenergíasolarfotovoltaica.Actualmente,Méxiconocuentaconproyectosdeeste1po,apesardeque las condicionesgeográficasdelpaíspermi1ríandemanera importanteunapenetraciónydesarrollodeestatecnología.

Elrebombeohídricoserefiereaaunsistemadealmacenamientodeenergíaatravésdelalmace-namientodeaguaendosembalses.Elmétododealmacenamientoconsisteenelusodelagrave-dadparagenerarenergíaatravésdelmovimientodeturbinashidráulicas.Elsistemabobeaaguadeunareservaoembalseadesniveldurantelageneracióndeenergíaexcedentefueradehorariospicodedemanday liberaaguadelembalse superiorcuando lageneración renovabledecaey lademandaaumentaopermanececonstante.

Eldesarrollodeestosproyectosu1lizaelectricidaddebajoscostosgeneradaenhorariosfueradedemandaspicoparaelevarlaenergíaalembalsesuperior.Durantelosperiodosdealtademanda,el aguaalmacenadaenel embalse superior se libera a travésde turbinasparaproducir energíaeléctrica.Elgranbeneficiodeestasplantasesque,apesardequeelprocesodebombeoconsumeenergía,elsistemapermitevenderenergíapreciosmásaltosenperiodosdealtademanda.Ade-más,sielcostodeesageneraciónesigualacero(atravésdelusodeenergíarenovable)lasganan-cias sonsiempreposi1vas.Eldesarrollodeeste1podeproyectos1ene tambiénelbeneficiodeestabilizarlapotenciadelared,permitendisponerdeenergíaauxiliarencasosdeemergenciaasícomoreducirlaintermitenciaalsercombinadacongeneraciónrenovable,entremuchasotras.

Elproyectoseenfocaeniden1ficarlascaracterís1casnecesariasparalapenetracióndeestatecno-logíaenelEstadodeBajaCaliforniaSur,México.Debidoalascaracterís1casúnicasdelEstado–ladesconexióndelrestodelSistemaEléctricoNacional, laaltadependenciaencombus1blesfósilespara la generacióndeelectricidad y la creciente y contaminante industriade laquedepende lageneracióndeenergía–laposibilidaddedesarrollarnuevasmedidasdealmacenamientodeener-gíasurgecomounaestrategiaparaindependizardemanerasustentablelageneracióndeenergíasintenerafectacionesnega1vasalasociedad,almedioambienteyaldesarrolloeconómico.

Enestesen1do,elEstadodeBajaCaliforniaSurseenfrentaauntrilemaenergé1coqueconsisteenasegurar:laseguridadenergé1ca,laequidadenergé1caylasustentabilidadambiental.Sinem-bargo las caracterís1casdel Estadopor suposición geográfica y por su topograTa, que antes seconsiderabanunodelosmásgrandesretosparagenerarelectricidadapreciosbajos,hoyofrecenalterna1vasdegeneraciónmáslimpiasatravésdelusodeenergíasrenovablesysistemasdealma-cenamiento.

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Actualmentesehanestudiadovariasalterna1vasparareduciremisionesdeGEI,mejorarlaseguri-dadenergé1cayreducirlospreciosenlaregióndemanerasignifica1va.Losestudioshanconside-radoinclusoalterna1vascomolaconexiónsubmarinaconelrestodelcon1nente,conunalíneadeinterconexióndemásde100kilómetros,transportargasnaturalcomprimidoatravésdebarcosyporúl1moincrementarlapenetracióndeenergíarenovableylosesfuerzosdealmacenamiento.

El uso de tecnología de este 1po ha comenzado a implementarse en otros países. Actualmenteexisten2proyectosdealmacenamientoporbombeodeaguamarina:Okinawa(yanoopera)yTa-rapacá́(enevaluacióndeimpactoambiental)sonlasprincipalesplantasdebombeodeaguamari-naenelmundo.Estasinstalacionestambiénpodríanpermi1rtambiénladesalinizacióndeaguasu1lizadasenelbombeoparaabasteceralademandadeconsumodeagua.

Figura1:Proyectosderebombeohídricousandoaguademar(2015)

Diagnós/co.

ActualmenteelestadodeBajaCaliforniaSurproduceel85%delageneracióndeelectricidadatra-vésdecombus1blesfósiles,laprospec1vadelaSecretaríadeEnergía(SENER)para2015esquelazonasemantengaenestemismatrayectoriaal2029,conunarelaciónde85%deenergíaproduci-daatravésdecombus1blesfósilesyun15%pormediodeotrasfuentes.BajaCaliforniaSurprodu-cesupropiaelectricidadpormediode10centralesqueusancombustóleoydiésel.Esunsistemaaisladodelrestodelpaísconunacapacidadinstaladade750MW.Actualmenteesesteestadore-presentael0.9%delconsumoeléctricode todoelSistemaEléctricoNacionalconunsistemade355Kmdelíneasdetransmisióny4puntosdegeneración.

Eneste sen1do, aunqueel estadoproduce casi lamisma can1daddeenergíaque consume, loscostosdelaelectricidadson,enpromedio,unosdelosmásaltosanivelnacional.Latasadecreci-mientodeusodeelectricidadenelestadoesde3a3.5%anual,porloque,aligualqueelrestodelsistema interconectado Internacional requieredeunaadición importantedeenergía.Duranteel2017,elgobiernofederalhacomenzadoatrabajarenestablecerunalíneadeelectrificaciónsubte-

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rráneaque será claveparaelectrificar la zonaen2021 (cuandoel proyectoesté terminado). Enestesen1do,eldesarrollodelasenergíasrenovablesjueganunpapelfundamentalparasubs1tuirlasplantasexistentesqueu1lizancombus1blesdeorigenfósilyatenderel incrementode lade-mandaenelmedianoy largoplazo. Laopcióndelalmacenamientopor rebombeopresentaunaimportantealterna1vaparaatenderlaintermitenciadelsuministroporenergíasrenovablesenlazona.

Figura2:ProyeccióndeGeneracióndeElectricidadenBajaCaliforniaSur2017-2031

Comoesposibleobservarenlagráfica,lapar1cipacióndeenergíasrenovablesseincrementaráenlospróximosaños,sinembargo,solamentesegenerarán2.5TWhalañoatravésdeestasenergías.Lainclusióndesistemasderebombeopuedeincrementarlapenetraciónderenovables.

Metodología:

Conbaseenlosresultadosdelestudio:ProyectoBallenaII,seiden1ficaronunaseriedeparáme-trosquepermiteniden1ficarlascaracterís1casdelterrenotopográfico,delsistemadetransmisión,deldedistribuciónydelascentralesdegeneración,asícomoloscentrosdedemandadelaregión.Asimismo, entre estas carteristas se incluyen proximidad a ciertas Áreas Naturales Protegidas(ANP)ylosfactoresdeplantadelasplantasgeneradorasaledañas.Asícomoelevacionesconsufi-cientealturayconposibilidadesdeadoptarunembalse.

Conlascaracterís1casnecesariasparaeldesarrollodeproyectosderebombeoenBajaCaliforniaSur iden1ficadasseseestablecieron,atravésdeunprocesometodológico,conocidocomoFour-

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Ways-To-Playconelfinde iden1ficar la fac1bilidaddeproyectosatravésde ciertosparámetrosquepermitendeterminarlafac1bilidadyloscostos-beneficiosquepodríangenerarsedeldesarro-llodeproyectosderebombeo.Enlasiguientetablasemuestralosprincipalesparámetros,conunadescripciónparacadauno,asícomolaasignacióndeunavaloración(opeso)paraponderarlosenposibilidadesyporcentajesdefac1bilidad.

Figura3:MetodologíaparaidenMficarsiMospotencialesdealmacenamientoporrebombeo.

Fuente:PwC,2017

Posteriormente,paraiden1ficarlaposibleimplementacióndeunproyectoderebombeoseaplicólametodología‘Four-ways-to-play’lacualpermiteiden1ficarquelainstalacióndelproyectocum-placonciertosrequisitosmínimos.Esteprocesometodológicopermiteevaluarlosdis1ntospará-metrospreestablecidosydarlesunvalordis1ntoparaasípriorizarunossobreotrosyevitarelre-sultadodeproyectosque tenganefectos indeseados (por ejemplo, el desarrollodeunproyectodentrodeunANPoeldesarrollodeunproyectoquerequierealtasinversionesenlíneasdetrans-misióneinterconexión).

Figura4:MetodologíaFour-Ways-To-Play

WaytoPlay

Nombre Descripción

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Fuente:PwC,2017.

Resultados

Conbaseen laaplicacióndeestametodologíade iden1ficacióndezonasse iden1ficaron13conpotencialesdealbergarunproyectoderebombeoenelestadodeBajaCaliforniaSur.Sinembargo,una vez aplicada lametodología de Four-Ways-to-Play, la ponderación de todos los parámetrosdepuró lasopcionesa4zonasconaltospotencialesparaeldesarrollodesistemasderebombeohídrico.LaszonasubicadasenLosTules,SanJoséyRofomexsonlasmásatrac1vasporquepresen-tanelmayorpesoyprobabilidadenpromediodealbergarunproyectoconbaseenlascaracterís1-casiden1ficadasanteriormente.

Figura5:Resultadosypotenciales.

Fuente:PwC,2017

1Ubicarcentralescercadelaszonasdemayor

demanda

Sepropusounmodeloconunmayorincrementoenlosparámetrosdedistanciasalademanda,subestacionesygeneración,asícomolacapacidaddegeneración.SelesasignóunpesomedioalaszonasnúcleoyANP.

2Facilitarlasus1tucióndegeneraciónfósil

Parapromoverelusodeenergíaslimpiassecontemplócomoopciónlasus1tuciónosoportealascentralesdegeneraciónfósilqueseencuentranubicadasenBCS

3Habilitarinstalacionesdegeneraciónlimpia

Selesasignóunmayorpesoalosproyectospotencialesdegeneraciónlimpiaparapromoveryadaptarlatec-

nologíahídricaporbombeoparaestasplantas.

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LograrmayoreconomíadeescalaencentralessolarFV+hídricoporbombeo

Debidoalaregionalizacióndelosconsumosycentralesdegeneración,sediomayorpesoalosparámetrosde

terrenocomoaltura,cercaníaalmaryalasANP.

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Comosemencionóanteriormente,elestadocuentaconsistemasdeinterconexiónlimitados,porloquecadapropuestadelocalizaciónparaeldesarrollodeunproyectoseevaluótomandoencon-sideración-yconpar1cularinterésenrelaciónconlaproximidadconloscentrosdegeneración-,lassubestaciones,lademandapróximaylascapacidadeslocalesdelared.

Enestemismosen1do,eldesarrollode laevaluaciónpresenta lasituaciónactualde la1erra, latopograTa,losPreciosMarginalesLocales(PML)ylaposibilidaddecompe1renelmercadoconeldesarrollodeunaplantaderebombeo,par1cularmenteatravésdelacombinacióndeenergíare-novable(solarFV)conelsistemadealmacenamientohídricoatravésdelaproyeccióndeCostosNiveladosdeEnergía (CNE)por este1pode instalación. Finalmenteestos resultados incluyen lademandadeaguaanivel local, la posibilidaddedesarrollar proyectos conel usodeagua salda(paraevitarestréshídricoenlaregión).

Figura5:Costosniveladosdelaenergía

LafiguraanteriormuestralosCostosNiveladosdelaEnergía(CNE)proyectadosparaeldesarrollode losproyectosdegeneracióndeenergía solar combinada conun sistemadealmacenamientoporrebombeohídricoenlaregióndeBajaCaliforniaSur.Losdatosmuestranquealestablecerunsistemade10MWdeenergíasolaresposibledesarrollarunsistemade9MWdealmacenamientoporrebombeo,loquetendríaunageneraciónnetade40,000MWhportodoelsistema.Estepro-cesogeneraríaunainversiónde31.6millonesdedólaresporelproyecto,produciríaalrededorde70empleosparalaenergíasolaryotros72paralaoperaciónymantenimientodelosembalsesderebombeo.LoanteriorindicaunCNEdealrededorde31dólaresporMegawasgeneradoenestesistema.

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Sinembargo,losbeneficiossonmuchomásampliosqueotrosproyectosdeenergíasrenovables.Deacuerdocon losresultadosseobtendríancercade7millonesdemetroscúbicosdeaguade-salinizadaanualmente,quea suvez tendríanunahuellahídricaevitadadehasta19,650metroscúbicosdeagua;unapoblaciónquepodríabeneficiarsedelageneracióneléctricadecasi100,000personasyunaimportantereduccióndeemisionesdegasesdeefectoinvernadero(GEI)ycontam-inantes criterio (CC) de hasta 20,900 toneladas de dióxido de carbono (CO2), 590 toneladas dedióxidodeazufre(SO2)y208tonealdasdedióxidodenitrógeno(NO2).Elpotencialdereduccióndeemisionesdelproyectoesde1.04tCO2/MWh

Finalmente,eldesarrollodelproyecto traeríabeneficiospara la regiónyelmercadoeléctricoalestablecerserviciosconexos,incrementaryestabilizarlapotenciadelared,producirCer1ficadosdeEnergíasLimpiasy,almismo1emporeducirelvalordelosPMLalproducirenergíaconcostosdegeneraciónceroporunmayor1empo.

Referencias

• **El estudio completo puede encontrarse en el siguiente enlace: www.inicia1vaclima1-ca.org

• SENER(2017).‘ProgramadeDesarrollodelSistemaEléctricoNacional(PRODESEN),2017.México:SecretaríadeEnergía (SENER),Disponibleen:hsp://base.energia.gob.mx/prode-sen/PRODESEN2017/PRODESEN-2017-2031.pdfConsultadoen:Juniode2017.

• SENER(2016),Prospec1vadegasnatural2016-2030,SecretariadeEnergía,México,2016.

• SENER,(2017)(b)Sistemadeinformaciónenergé1ca,SecretaríadeEnergía,Mexico,2017.

• CFE. CFE 2016, Reporte Anual. México. 2017. Disponible en: hsp://gaceta.diputados.-gob.mx/Gaceta/63/2017/may/CFE-20170508.pdfConsultadoen:Juniode2017.

• SENER, (2016) (c).Reportedeavancesdeenergías limpiasparael segundosemestredel2016 Disponible en: hsps://www.gob.mx/sener/documentos/informe-sobre-la-par1cipa-cion-de-las-energias-renovables-en-la-generacion-de-electricidad-en-mexico-al-30-de-ju-nioConsultadoen:Juniode2017.

• LaJornada28deJuniode2017.“AnunciaCFEproyectodeinterconexiónqueuniráBCSconla rednacionaldeelectricidad”Disponibleen líneaen:hsp://www.jornada.unam.mx/ul-1mas/2017/06/28/anuncia-cfe-proyecto-de-interconexion-que-unira-bcs-con-la-red-na-cional-de-electricidadConsultadoen:Juniode2017.

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