México cuenta con un gran potencial para fuentes renovables de energía, como por ejemplo la energía eólica en la región de Oaxaca o energía fotovoltaica en el desierto de Sonora o Chihuahua.
México cuenta con un gran potencial para fuentes renovables de energía...
El potencial eólico del país no ha sido evaluado de manera exhaustiva. Se han realizado, sin embargo, evaluaciones del recurso en regiones específicas. En particular el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de los Estados Unidos ha coordinado la realización de mapas eólicos para Oaxaca (véase la Ilustración), Baja California Sur, las costas de Yucatán y de Quintana Roo y las franjas fronterizas de los estados de Baja California, Sonora y Chihuahua. Estos mapas se han realizado conjuntando información de estaciones meteorológicas con técnicas de prospección remota.
Fuente: Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE)
Como parte del proyecto “Plan de acción para eliminar barreras para el desarrollo de la generación eoloeléctrica en México”, el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) ha instalado anemómetros en diversos puntos del país y ha encontrado potenciales significativos en varios de ellos. Asimismo, como parte de las actividades del PERGE, está previsto que la Comisión Federal de Electricidad realizará en el transcurso de los próximos años una evaluación, la cual, junto con la información disponible de otras fuentes, permitirá contar con un mapa eólico nacional.
Las posibilidades de desarrollo de la energía eólica en el corto y en el mediano plazo en México dependen no sólo del potencial físico del recurso, sino también de la capacidad industrial y de la capacidad del sistema eléctrico para absorber la electricidad generada sin poner en riesgo la seguridad y la estabilidad del sistema. La factibilidad económica de estos proyectos dependerá de los mecanismos regulatorios y del acceso a los instrumentos internacionales relacionados con la mitigación del cambio climático.
La irradiación solar global en México es en promedio de 5 kWh/día/m², pero en algunas regiones del país se llega a valores de 6 kWh/día/m². Suponiendo una eficiencia del 15%, bastaría un cuadrado de 25 km de lado en el desierto de Sonora o Chihuahua para generar toda la energía eléctrica que requiere hoy en día el país. Por ello, el potencial técnico se puede considerar prácticamente infinito.
Fuente: Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE)
El potencial económico y financiero, sin embargo, se limita a nichos específicos debido a los altos costos de las tecnologías. Para comunidades aisladas de la red eléctrica, el alto costo de extensión de la red implica que la tecnología fotovoltaica sea en la mayoría de los casos la más económica para satisfacer aplicaciones energéticas de alto valor y poco consumo de energía, tales como iluminación y aparatos electrónicos.
Por lo que se refiere a la generación de
electricidad en conexión con la red eléctrica, existen nichos de mercado financieramente viables para consumidores residenciales de electricidad de una capacidad de al menos 700 MW (con costos de inversión por kWp instalado de 82.400 $/kWp con tarifas eléctricas del 2009).
Parámetros clave y suposiciones
Fuente: Nichos de mercado para sistemas fotovoltaicos en conexión a la red eléctrica en México, Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía (Conuee) y Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH (Cooperación Técnica Alemana), 2009.
Tamaño de los nichos en el sector residencial (perspectiva micro)
Fuente: Nichos de mercado para sistemas fotovoltaicos en conexión a la red eléctrica en México, Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía (Conuee) y Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH (Cooperación Técnica Alemana), 2009
Existe un potencial importante en centrales de menor tamaño, pero, con la excepción de un estudio realizado en una región de los estados de Puebla y Veracruz, este potencial no se ha evaluado. De manera muy preliminar se ha estimado que el potencial nacional para pequeñas hidroeléctricas es de alrededor de 3 GW.
Al igual que para el caso de la energía eólica, en la medida en que se reconozcan los distintos beneficios de las pequeñas centrales hidroeléctricas, incluyendo su impacto en la mitigación del cambio climático, este potencial será económica y financieramente factible. Existe también un potencial no identificado para la construcción de micro-centrales hidroeléctricas para abastecer de electricidad a comunidades aisladas de la red eléctrica, así como para satisfacer otros servicios energéticos como el bombeo de agua por bombas de ariete.
Además la Comisión Federal de Electricidad (CFE) ha identificado el potencial hidroeléctrico del país en aquéllos sitios con una potencia media mayor de 5 MW. Excluyendo las centrales en operación y en planeación, el potencial identificado es de 39 GW. Este potencial es meramente indicativo, pues falta definir la factibilidad técnica, económica, ambiental y social para muchos de estos proyectos. Se puede suponer sin embargo que por lo menos el 25% de este potencial sea factible.
El potencial de la bioenergía en México va mucho más allá del limitado aprovechamiento que se hace de ella en la actualidad. Se calcula que el potencial total es de entre 3,000 y 4,500 PJ/año.
Este potencial se divide en combustibles de madera (provenientes de bosques naturales o de plantaciones, o subproductos de la extracción forestal y la industria maderera), agrocombustibles y biogás de rellenos sanitarios. A partir de este potencial, sería posible, de manera sustentable:
Satisfacer las necesidades de energía para cocción y calefacción de la población que actualmente usa leña, por medio de estufas mejoradas.Producir carbón vegetal para usos domésticos, pequeños comercios y también para sustituir el uso de coque en la industria siderúrgica.
Generar aproximadamente 50,000 GWh de electricidad al año a partir de madera en pequeñas centrales eléctricas (20% de la demanda nacional de electricidad).
Producir bioetanol y biodiesel para satisfacer hasta el 10% de la demanda de gasolina y 5% de la demanda de diesel, respectivamente.
Con la excepción de la producción de biocombustibles, todas estas opciones son actualmente económicamente factibles, en la medida en que se valoren sus ventajas, en cuanto a reducción de impactos en salud por el uso de fogones tradicionales, y reducción de la deforestación por el manejo forestal sustentable.
Debido al alto costo de la exploración geotérmica, no se ha realizado una evaluación minuciosa del potencial geotérmico en nuestro país. Se han hecho, sin embargo, algunas estimaciones. Por lo que se refiere a las reservas de alta temperatura (aptas para la generación de electricidad), se ha estimado un potencial de alrededor de 12 GW eléctricos.
Las reservas de baja temperatura son mucho más cuantiosas (un estudio, por ejemplo, sugiere una cifra de 45 GWe sumando el potencial de dos regiones en el Centro y Norte del país), lo que implicaría que en estas regiones sería posible aprovechar este potencial prácticamente ilimitado para aplicaciones industriales y residenciales. En suma, el potencial técnico y económico de las aplicaciones eléctrica y térmica no se ha evaluado.
Los océanos poseen una cantidad enorme de energía, varios estudios y análisis estiman que esta cantidad oscila alrededor de los 5000 GW de potencia instalada de generación para su aprovechamiento, aunque evidentemente sólo resulta factible aprovechar una porción de esta energía. La idea de aprovechar la energía de los mares formalmente data de 1890, cuando ciertos científicos europeos, principalmente franceses, desarrollaron varias ideas y patentes respecto a diferentes tecnologías para su uso (Charlier et al., 1993) y (Charlier, 1982).
De manera esquemática las energías oceánicas se originan a partir del viento, los cambios de temperatura y densidad de las masas de agua en diferentes regiones de la Tierra y por las fuerzas de atracción gravitacional entre la Tierra, el Sol y la Luna, principalmente; por esta diversidad de formas en que encontramos las energías del mar, se han desarrollado tecnologías para aprovechar cada una de ellas, mismas que se clasifican de la siguiente manera: energía mareomotriz, undimotriz, de corrientes marinas y maremotérmicas.
La construcción de centrales mareomotrices se debe hacer en sitios en los que la diferencia de altura entre la marea alta y baja sea mayor a cinco metros; por lo tanto, no existen muchos lugares en el mundo aptos para la generación de energía mediante esta tecnología.
Algunas centrales mareomotrices instaladas en el mundo son: La Rance (Francia) con una capacidad instalada de 240 MW y una altura de marea de 8 metros y Anápolis Royal (Canadá) con una capacidad instalada de 16 MW y una altura de marea de 10.8 metros.
Sólo algunos lugares en el mundo cuentan con potencial para instalar centrales mareomotrices, como lo son los siguientes: Cabo Tres Puntas (Argentina), Kimberleys (Australia), Golfo de Khambat (India), la bahía de Fundy y Frobisher (Canadá), Chansy (Francia) y México [ Ver figura 1 ].
En México se tiene un importante potencial de energía en la región del alto Golfo de California (Mar de Cortés) en donde se podría tener en un área de embalse de 2590 Km2, una potencia máxima instalada de 26 GW y una producción de 23,000 GWh/año que representa aproximadamente la producción total de todas las centrales hidroeléctricas del país.
[Figura 1. Sitios en el mundo con importantes rangos de marea]
(López-González J. et al, 2009)
Potencial de energía undimotriz
Algunos de los países que están desarrollando el uso de ésta tecnología son Dinamarca, Irlanda, Japón, Reino Unido y Estados Unidos. Actualmente se tienen centrales undimotrices en funcionamiento en España; en donde se tienen dos centrales piloto, una en la costa de Santoña (Cantabria) con un sistema de boyas y la otra en las costas de Mutriku; en la Isla de Islay, Escocia; en Portugal y en Dinamarca.
El potencial global que se tiene estimado es de 2 TWh anuales, las zonas con mayor potencial por metro de costa para utilizar la energía undimotriz son las siguientes: el continente Europeo en la zona noroeste, en especial el Mar del Norte; la costa norte del Reino Unido y las costas de Irlanda y Escocia; las costas del Pacífico Norte y las del Pacífico Sur en América del Sur; las costas de Japón, de Asturias y las costas de Aysén y Magallanes en Chile. [Ver figura 2]
[Figura 2. Estimación del potencial mundial de energía de las olas, KW/m]
(Central Energía, 2010)1
Potencial de Corrientes Marinas
En Chile, en el Canal de Chacao, se tienen corrientes muy fuertes que pueden ser aprovechadas para la generación de electricidad; por su parte, México cuenta con dos zonas de alto potencial y bajo estudio por parte de la Comisión Federal de Electricidad (CFE), la primera hace referencia al Golfo de Cortés y la segunda a los litorales de la península de Yucatán. [Ver figura 3]
[Figura 3. Sitios con mayores corrientes marinas en el mundo]
(Proyecto Magallanes, 2011)2
Potencial de energía maremotérmica
Para considerar factible el uso de la energía maremotérmica con las tecnologías existentes, la diferencia de temperaturas entre el agua superficial y profunda del mar no debe ser menor a los 20 °C; por lo tanto, se deben buscar regiones en las que la temperatura superficial promedio del agua varíe entre los 25°C y 30° C. Los lugares que presentan estas condiciones en el mundo son las zonas de las regiones ecuatoriales y subtropicales; algunos sitios con alto potencial para la instalación de centrales son las regiones insulares del Pacífico y de Puerto Rico. [Ver figura 4]
[Figura 4. Zonas del mundo con mayor potencial maremotérmico]
(Anónimo, consultado el 23/09/11)3
Las centrales maremotérmicas se pueden instalar en la costa o en plataformas flotantes; actualmente ya se han instalado centrales maremotérmicas aunque la mayoría ya no están en funcionamiento, como la central de Japón en la Isla Nauru (100 MW), en Hawai la Mini-C.E.T.O (50 MW) y la OTEC 1 (1 MW), la C.E.T.O 1 en el Caribe (1 MW) y en la India (1 MW).
