Taller Práctico Energías Renovables

¿Porqué las Renovables?¿Porqué las Renovables?Armando Llamas

Aníbal Morones Ruelas

Monterrey, NL 18 de Octubre del 2007

ContenidoContenido

• Energía Fósil y CO2• Cambio ClimáticoCambio Climático• Tarifa eléctrica – Usuarios comerciales• Biodiesel• Microhidroeléctrica• Microhidroeléctrica• Calentadores solares• Pequeños aerogeneradores

Consumo Mundial de Petróleo, Carbón y Gas Natural y

Calentamiento Global

81 ill b il t ól / dí• 81 millones barriles petróleo / día• 149 000 litros petróleo / segundo• 393 T CO2 / segundo

http://reefuel.com/protect.htmlp p

http://www.ine.gob.mx/cclimatico/ciencia.html

Tarifas Comercial e Industria MedianaTarifas Comercial e Industria Mediana

P rec io Medio de  Venta

$2.32

$1 19$2.00$2.50

C omerc ial Mediana indus tria$1.19

$0 50$1.00$1.50

$0.00$0.50

1988 1991 1994 1997 2000 2003 20061988 1991 1994 1997 2000 2003 2006

80 % de la generación eléctrica en80 % de la generación eléctrica en México es de origen fósil

BiocombustiblesBiocombustibles

• Combustibles derivados fuentes biológicas como:g– Cereales, granos, azúcares y almidones

Materiales celulósicos– Materiales celulósicos– Oleaginosas y grasas anímales– Residuos orgánicos

• Ejemplos: etanol, biodiesel, biogásEjemplos: etanol, biodiesel, biogás– Aceite vegetal y/o grasa animal biodiesel

Biodiesel y el ciclo natural del carbono

El bi di l f t l i l t l d l• El biodiesel no afecta al ciclo natural del carbono en la biosfera como lo hacen los combustibles fósiles Debido a que elcombustibles fósiles. Debido a que el biodiesel tiene su origen en plantas contemporáneas toma tanto carbono de lacontemporáneas, toma tanto carbono de la biosfera como el que libera al ser consumido.

• Los combustibles fósiles capturados porLos combustibles fósiles capturados por millones de años en el terreno son extraídos y al ser quemados contribuyen al aumento de y q yCO2 en la atmósfera y de ahí al calentamiento global,

Disminuyen las emisiones de CO2Disminuyen las emisiones de CO2

• Los productos de combustión de los biocombustibles prácticamente no contribuyen a nuevas emisiones, ya que dichas emisiones son parte de un ciclo de carbón.

jcL NT Planta biodiesel Lovson D360

CO2CO2

Aceite Biodiesel

500 kg de carga, 36 km/litroMetanol

jatropha curcas Ljatropha curcas L

•Se requiere que la cadena de valor en la producción de biodiesel sea sostenible•2,000 litros aceite vegetal / ha / año •Sustituir 0.3 millón de barriles diesel / día 17 000 millones litros aceite / año•Se requieren 9 millones de hectáreas = 60% superficie total cosechada / año en México Aunque en teoría esto podría ser factible, NO hay solución única

jcL puede producir en tierras marginales y tiene capacidad de mejorar dichas tierras

BiodieselBiodiesel

• Aceite usado: 3.5 pesos / litro/ litro

• Gastos de transformación: 2 pesos / litro/ litro

• Costo total: 5.50 pesos / litlitro

Rangos estimados de reducción de emisiones

Balance energético de biocombustibles

Biofuels for transportation, World Watch Institute

Balance energético de biocombustibles

Biofuels for transportation, World Watch Institute

Materias primas para biocombustibles

Aceite vegetal G ió lé t iGeneración eléctrica

5 kW5 kW 60,000 pesos60 meses0.01 /mes0.01 /mesFactor de planta = 70%Aceite a 3.50 pesos / litro10 kWh / litro 3.0 kWh eléctricos/litro

3.50 $/litro * (1 litro / 3 kWh)

0.53+1.17 = 1.70 pesos / kWh

Volvox Engineering Ltd

0.53 1.17 1.70 pesos / kWh

capacidad combustible

Celdas fotovoltaicasCeldas fotovoltaicas

• Foto Luz• Voltaica VoltajeVoltaica Voltaje• Convierten la energía de la luz solar

di t t í lé t idirectamente en energía eléctrica (voltaje)

http://projectsol aps com/inside/inside pv asphttp://projectsol.aps.com/inside/inside_pv.asp

Costo FotovoltaicaPrecio al menudeo en EEUUPrecio al menudeo en EEUU

4.95

4 54.64.74.8

US

D/W

p

4.24.34.44.5U

Sep/02 Jan/04 May/05 Oct/06 Feb/08

mes/año

( )iiUSD n $1111$ ⎟⎟⎞

⎜⎜⎛⎞⎛⎞⎛⎞⎛⎞⎛ ( )

( ) kWhCUE

fphmes

mesiii

USDTC

kWUSDCUII n

n $,

hperhef ,

1 730

11,11

1$,, =

⎟⎟⎟⎟

⎠⎜⎜⎜⎜

⎝

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⎜⎝⎛⎟⎟⎠

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⎛

−++

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

Considerando el costo ya instalado en 8 USD/W, 60 meses, interés 0.01 / mes, factor de planta 0.2, TC de 11 $/USD: 13.40 pesos / kWh

2.40 USD/W, 300 meses, interés 0.01 / mes, factor de planta 0.2, TC de 11 $/USD: 2.00 pesos / kWh

Micro hidroeléctricaMicro hidroeléctrica

2,500 USD/kW, 60 meses, 0.01 1/mes, fp = 80%, 11 $/USD CUE 1 05 $/kWhCUE = 1.05 $/kWh

4,773 USD/kW, 60 meses, 0.01 1/mes, fp = 0.80, 11 $/USD CUE = 2.00 $/kWh$

Esquema de la prueba

Línea hidráulica degran flujo y presión Manómetro de

entrada

Línea hidráulica degran flujo y presión Manómetro de

entrada

Válvula de alimentacióny control Manómetro de

salida

Válvula de alimentacióny control Manómetro de

salida

Conjunto motor bombasujeto a prueba

Conjunto motor bombasujeto a prueba

Recipiente paramedición de flujopor el método devolumen tiempo

Recipiente paramedición de flujopor el método devolumen tiempo

Calentador solarCalentador solar

A = 12.3 US / mes, n = 60 mes, i = , ,0.01 / mes ;P/A = 44.95 mes

P = 553 USD = 6,000 Pesos

Q = 52 gal * 8.33 lb/gal * 63 °F * Btu/lb/°F = 27289 Btu/ día = 0.819 MMBtu / mes@15 USD / MMBtu Ahorro = 12 3 USD /mes@15 USD / MMBtu, Ahorro = 12.3 USD /mes.

200 litros, 15°C 50°C

Pequeños aerogeneradores

2,200 USD/kW,60 meses, 0.01 / mes

Factor de planta = 0.15pCUE = 0.45 USD / kWhCUE = 4.92 pesos / kWh

Factor de planta = 0.30CUE = 0.22 USD / kWhCUE = 2.46 pesos / kWh

2 pesos / kWh , fp = 0.3 1800 USD / kW

Aerogeneradores grandes: 1100 USD/kW

ResumenResumen

• Renovables Emisiones CO2 disminuidas• Tarifa 2 y 3: 2.3 pesos / kWh• 3.5 pesos aceite vegetal 5.5 $/l biodiesel• 3.50 aceite vegetal, 70%, 60000$ / 5kW 1.70 $/kWh

electricidadelectricidad• Fotovoltáica 88 $ / W 13.40 $/kWh• 2.00 $/kWh 2.4 USD /W Fotovoltáica (a 25 años)• Calentador solar 200 l, 15 USD / MMBtu 6000 pesos• Microhidroeléctrica 2500 USD/kW, 80%, 1.05 $/kWh

Aerogeneradores 2 $/kWh 1 800 USD/kW 30%• Aerogeneradores 2 $/kWh 1,800 USD/kW, 30%

ReferenciasReferencias

www.worldwatch.orgwww.iea.org