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1
Potencial y costos de mitigación en el
sector energético mexicano.
Jorge Raúl Gasca Ramírez, Moises Magdaleno Molina,
Luis Alberto Melgarejo Flores, Ma. Esther Palmerín Ruiz.
23 de junio de 2011
2
11
Modelo LEAP
Factores Emisión. IPCC
3
Población y PIB para el Escenario Base
Año Población PIB PIB per cápita
Millones Miles de Millones
Dólares 1995 PPP
Miles de
Dólares 1995 PPP
2008 106.2 999.3 9.4
2010 107.9 957.2 8.9
2020 115.3 1,350.2 11.7
2030 120.4 1,904.6 15.8
2040 122.4 2,630.1 21.5
2050 121.3 3,544.9 29.2
2060 119.2 4,582.3 38.5
2070 117.0 5,923.2 50.6
Fuente: Elaboración propia con datos de CONAPO, ONU y SHCP
Crecimiento PIB: 3.5% 2010-2030, 3.3% 2031-2040, 3% 2041-2070
4
Industrial
Comercial Siderurgia
Público Química
Transporte Azúcar
Autotransporte Petroquímica de PEMEX
Aéreo Cemento
Marítimo Minería
Ferroviario Celulosa y papel
Eléctrico Vidrio
Agropecuario Cerveza y malta
Industrial Fertilizantes
Residencial Automotriz
iluminación Aguas envasadas
Refrigeración Construcción
Aire Acondicionado Hule
Estufas Aluminio
Calentadores Tabaco
Otros enseres Otras ramas
Intensidad Energética por Combustible en la Demanda
5
Intensidad y Nivel de Actividad en el Sector
Residencial para el Año Base (2008) y el Año 2070
Intensidad
2008
Saturación
2008
Intensidad
2070
Saturación
2070
GJ/Casa con Enser % Casas con Enser GJ/Casa con Enser % Casas con Enser
Leña 68.4 14.0 68.4 3.3
Gas LP cocina 9.6 71.9 9.6 52.0
Gas LP calentador 11.2 37.6 11.2 32.4
Querosinas 4.5 0.7 4.5 0.0
Gas Natural cocina 8.0 13.4 8.0 44.4
Gas Natural calentador 9.3 7.0 9.3 27.7
Electricidad_Otros 1.2 96.8 3.1 99.5
Electricidad_Iluminacion 1.9 96.8 0.6 99.5
Electricidad_Refrigerador 2.2 82.8 1.3 99.0
Electricidad_Aire acondicionado 16.8 12.7 7.6 45.0
Fuente: Elaboración propia con datos de CONAPO, ENIGH (2008) y SIE (2008)
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Intensidad Energética en el Sector Comercial
para el Periodo 2008-2070 (-0.9% anual).
Año Intensidad Energética
Gas LP Diesel Gas natural Electricidad
MJ/US Dólar
2008 0.512 0.036 0.072 0.399
2010 0.501 0.034 0.071 0.390
2020 0.446 0.031 0.063 0.348
2030 0.398 0.027 0.056 0.310
2040 0.354 0.024 0.050 0.276
2050 0.316 0.022 0.045 0.246
2060 0.281 0.019 0.040 0.219
2070 0.250 0.017 0.035 0.195
7
Producción de Acero
0
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
12,000
14,000
16,000
18,000
20,000
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Año
Mil
es d
e T
on
ela
das
Tasa de crecimiento promedio anual 4.9%
Fuente: INEGI y World Steel Association
8
Intensidad Energética Industria Siderurgica
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Año
GJ
/To
n a
ce
ro
Reducción de 0.91% promedio anual
9
Demanda de Energía Siderurgía
0
200
400
600
800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
1960 1980 2000 2020 2040 2060
Año
PJ
Intensidad 2007
Reducción histórica
intensidad (0.91%)
10
Siderurgica_1 A 2 a
Aluminio_1 A 2 b
PetroquimicaPEMEX_1 A 2 c
Química_1 A 2 c
Fertilizantes_1 A 2 c
Hule_1 A 2 c
Celulosa y Papel_ 1 A 2 d
Azucarera_1 A 2 e
Cerveza y Malta_1 A 2 e
Aguas Envasadas_1 A 2 e
Tabaco_1 A 2 e
Cementera_1 A 2 f
Vidrio_1 A 2 f
Automotriz_1 A 2 g
Minera_1 A 2 i
Construccion_1 A 2 k
Otras Industrias_1 A 2 m
Año
2008 2010 2020 2030 2040 2050
Mill
ione
s de
Gig
ajou
les
4,500
4,000
3,500
3,000
2,500
2,000
1,500
1,000
500
0
Demanda de Energía en el Sector Industrial
11
Gas natural
Gas licuado
Diesel
Coque de carbon
Combustoleo
Año
2008 2009 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Mill
ione
s de
Ton
elad
as d
e C
O2
eq
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Emisiones de GEI en el Sector Industrial por Tipo de Combustible
12
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
PIB/persona Miles USD1995 PPP
Vehículos/
Mil personas
Modelo de Crecimiento Vehicular
13
Kerosinas
Gasolinas
Gas natural
Gas licuado
Diesel
Combustoleo
Año
2008 2009 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Mill
ione
s de
Ton
elad
as d
e C
O2
eq
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Emisiones de GEI en el Sector Transporte por Tipo de Combustible
14Año
2008 2009 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Mill
ione
s de
Ton
elad
as d
e C
O2
eq
750
700
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Industrial_1 A 2
Transporte_1 A 3
Comercial_1 A 4 a
Residencial_1 A 4 b
Agropecuario_1 A 4 c
Emisiones de GEI de los Sectores de la
Demanda en el Caso Base.
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Año
2008 2009 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Mile
s de
Meg
awat
s
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Nucleoelectrica
Geotermoelectrica
Hidroelectrica
Eoloelectrica
Carboelectrica
Termica convencional
Turbogas
Combustion interna
Dual
Ciclo combinado
Capacidad de Generación Eléctrica en el Caso Base.
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Emisiones de GEI del Sector de la Transformación
Generacion de electricidad_1 A 1 a i
Refinerias y despuntadoras_1 A 1 b
Coquizadoras_1 A 1 c i
Plantas de gas y fraccionadoras_1 A 1 c ii
Prod Bagazo de caña_1 A 1 c ii
Produccion de condensados_1 A 1 c ii
Produccion gas Asoc_1 A 1 c ii
Produccion gas No Asoc_1 A 1 c ii
Produccion importacion carbon_1 B 1 a
Produccion crudo_ 1 B 2 a
No aprovechada gas asociado_1 B 2 b
No aprovechada no asociado_1 B 2 b
Año
2008 2010 2020 2030 2040 2050
Mill
ione
s de
Ton
elad
as d
e C
O2
eq
400
380
360
340
320
300
280
260
240
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
17
Gasolinas
Gas natural
Gas licuado
Gas asociado
Diesel
Coque de carbon
Combustoleo
Carbon
Año
2008 2009 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Mill
ione
s de
Ton
elad
as d
e C
O2
eq
1,050
1,000
950
900
850
800
750
700
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Emisiones Totales por el Uso de Energía
18
Para el año de 2050 las emisiones del sector energía serán de 1, 182
millones de toneladas de CO2 eq lo que corresponde a 9.7 toneladas
por persona el doble del actual y similar a la de USA.
Por el lado de la demanda, las emisiones del sector transporte
alcanzarán 510 millones de toneladas de CO2 eq, el sector industrial
aportaría 200 millones de toneladas, en tanto que los sectores
comercial, residencial y público emitirán 55 millones de toneladas.
Por el lado de la oferta, las emisiones por generación de electricidad
serán de 305 millones de toneladas de CO2eq y el sector petrolero
aportará 275 millones de toneladas en el año 2050
19
Por combustible, el uso final de gasolinas aportará 357.8 millones de
toneladas de CO2eq, el gas natural contribuirá con 308.4 millones de
toneladas, el diesel contribuirá con 165.3 millones de toneladas, el
carbón sumará 142.2 millones de toneladas en tanto que el
combustóleo aportaría 63.9 millones de toneladas de CO2eq.
Por tipo de gas de efecto invernadero, se estima que para el año 2050
el CO2 será el que contribuya en mayor medida con 1, 092 millones de
toneladas de CO2eq, poco más del el 92% de las emisiones de GEI
por el uso de combustibles fósiles. Por su parte, el metano aportará
57.6 millones de toneladas de CO2eq, casi el 5% de las emisiones de
GEI por el uso de combustibles fósiles y el óxido nitroso contribuirá con
32.8 millones de toneladas de CO2eq, poco menos del 3% de las
emisiones de GEI por el uso de combustibles fósiles.
Por tipo de gas de efecto invernadero, se estima que para el año 2050 el CO2 será el que contribuya en mayor medida con 1, 092 millonesPor tipo de gas de efecto invernadero, se estima que para el año 2050 el CO2 será el que contribuya en mayor medida con 1, 092 millones
20
Se consideraron dos escenarios alternos de crecimiento
económico de acuerdo al estudio Economía del Cambio Climático
en México. Uno con crecimiento anual del PIB de 4.9% llamado
PIB Alto y otro con crecimiento anual del PIB de 2.9% llamado
PIB Bajo.
La intensidad energética del sector industrial se mantuvo igual a
la intensidad del escenario base, sin embargo la producción
aumentó de manera proporcional al PIB de cada escenario
En el sector residencial, la demanda se modificó por la
intensidad con la que se utilizan estos equipos en función del
aumento supuesto del PIB para cada escenario.
Las capacidades de las plantas de generación se modificaron en el
caso del escenario de PIB alto para evitar la importación de
electricidad,
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Emisiones Nacionales de GEI del Sector de Energía.
PIB Bajo
PIB Alto
Base de Referencia
Año
2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Mill
ione
s de
Ton
elad
as d
e C
O2
eq
1,300
1,250
1,200
1,150
1,100
1,050
1,000
950
900
850
800
750
700
650
600
550
500
22300,000
400,000
500,000
600,000
700,000
800,000
900,000
1,000,000
1,100,000
1,200,000
2000 2010 2020 2030 2040 2050
Gg
CO
2eq
Año
Escenario Base EnergíaCO2eq
INEGEI
Balance Nacional Energía
Estudio IMP 2007
Erikson et. al. (2009)
Alarco (2006)
Agencia Información Energía (2009)
MEDEC (2009)
HÖHNE et.al. (2008)
CMM-McKinsey (2008)
Estudio IMP (2009)
PECC(2009)
Agencia Información Energía (2010)
INE_McKinsey
23
Recursos No Renovables en el Mundo
Recurso Producción /Uso
actual
Reservas Res/U Recursos
Base
Rec/U
Exa Joules/Año Exa Joules
Años
Exa Joules
Años
Carbón 120.00 24,821 207 177,396 1,478
Crudo y LGN
convencionales160.00 6,684 42 10,216 64
Crudo y LGN no
convencionales
3.00 5,110 1,703 20,350 6,783
Gas Natural
convencional 100.00 6,444 64 13,896 139
Gas Natural no
convencional 4.80 9,420 1,963 33,240 6,925
Total Fósiles 387.70 52,479 135 254,508 656
Uranio 22.77 1,800 79 7,400 325
Total 410.57 54,279 132 261,908 638
Fuente: Elaboración propia con datos de UNDP (2001) y WEC (2007)
24
Recurso Producción Uso actual Reservas Reserva/
Pro
Reserva/
Uso
Recurso
Base
Base/Pro Base/Uso
ExaJoules/
Año
ExaJoules/
Año Exa Joules
Años Años
Exa Joules
Años Años
Carbón
0.346 0.492 35.467 103 72 108.730 314 221
Crudo y LGN
convencional
7.858 3.364 77.334 10 23 233.467 30 69
Gas Natural
convencional
1.411 1.818 14.832 11 8 30.312 21 17
Uranio
0 0.038 0.708 NA 19 6.423 NA 169
Total
9.615 5.712 128.341 13 22 378.932 39 66
Fuente: Elaboración propia con datos de BGR (2001) y WEC (2007)
Recursos No Renovables en México
25
Recurso Uso Actual Recursos Base Potencial Teórico
Hidráulico 25.800 62 147
Biomasa 46.000 250 2,900
Solar 0.230 1,650 3,900,000
Eólico 0.950 600 6,000
Geotérmico 2.000 5,000 140,000,000
Oceánico N.E. 7 7,400
Total 74.980 7,569 143,916,447
Fuente: Elaboración propia con datos de UNDP (2001) e IPCC (2007)
Recursos Renovables Mundiales 2005
(Exa Joules/año)
26
Recursos Renovables en México
Recurso Uso actual Potencial Económico Recursos Base Potencial Teórico
Hidráulico
0.33226
0.479
0.556 1.653
Biomasa
0.43121
>0.440
3.00 4.55
Solar
0.00359
0.119
36.705 12,924.00
Eólico
0.00006
0.158
0.793 79.28
Geotérmico
0.03390
0.080
327.00 539,942.00
Total
0.80102 >1.276 368.054 552,951.483
Fuente: Elaboración propia con datos de Masera (2007), UAM (2005),
SENER (2006), WEC(2007), PROCALSOL(2007), POISE(2007).
ExaJoules/año
27
ESCENARIO
REDUCCIONES ACUMULADAS
2002-2030
(Tera gramos Ceq.)
TRANSPORTE EFICIENTE
(Estudio 2006)
142.4
TRANSPORTE EFICIENTE 127.9
DIESELIZACIÓN 73.7
DIESELIZACIÓN
(Estudio 2006)59.3
CONAE
AHORROS
ENERGÍA
(Estudio 2006)
69.8
CONAE
AHORROS
ENERGÍA
70.3
ILUMINACIÓN EFICIENTE 8.6
Comparación de Escenarios
28
ESCENARIO
PENETRACIÓN
RENOVABLES
2030 (%)
REDUCCIONES
ACUMULADAS
2002-2030
(Tera gramos Ceq.)
Costo de Reducción
U.S. D. 2002 /Tonelada C Eq.
VISIÓN 2030 BP
(Estudio 2006)
29.5 269.6 116.6
VISIÓN 2030 BP 30.5* 288.8 75.6
MEDIDAS MÚLTIPLES
(Estudio 2006)
- 520.4 -
MEDIDAS MÚLTIPLES 515.4
Comparación de Escenarios
29
Contribución de las diferentes opciones
Opciones de mitigación del sector energético
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
2002
2004
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018
2020
2022
2024
2026
2028
2030
Año
M to
n C
O2
eq
Visión 2030 (capacidad 12.8 % nuclear, 30.5 % renovables, 11.4 % gasificación c/captura)
Norma de rendimiento, híbridos y diesel en transporte
Reducción quema gas
Reducción de intensidad energética (industria y refinación)
Cogeneracion, eficiencia de transmisión y generación centralizada Cantarell
Ahorro de energia CONAE e iluminación eficiente
Remanente
30
0
50
100
150
200
250
300
350
400
PECC (Según Erikson,2009)
CMM (2008) MEDEC (2009) IMP(2007) INE-McKinsey(2010)
Potencial de mitigación en 2030Mton CO2 eq
Industria
Edificios
Petróleo
Transporte
Eléctrico
Potencial de Mitigación
31
Grupo Trabajo Costo Promedio Potencial al 2030
USD/ton CO2 Mt CO2e
CMM_McKinsey 25.7 139.7
MEDEC 6.7 91.4
INE_McKinsey 44 105
IMP 20.6 84.1
QUADRI* 41.8 42.4
*al 2020
Costos de Mitigación Sector Eléctrico