Cambio Climático y

Energías Renovables

Carlos Herrera Descalzi

Palacio de Minería

Centro Histórico, Ciudad de México,

30 de Octubre de 2014

Encuentro Internacional

“Contribuciones de la Ingeniería Panamericana para el

Desarrollo Social”

Contenido

1. Tema central

2. La energía

3. Barreras a las energías renovables

4. Valor estratégico de la energía

5. Nuestra época

6. El Siglo XXI

1. Tema central

El cambio climático

Carbon Dioxide

Information Analysis

Center

http://cdiac.esd.ornl.gov/

Emisiones de

CO2 [GT C]

0

1

2

3

4

5

6

7

CO2

1850 1900 1950 2000

Población

U.N.

Population

Division

Población

mondial

[Mhab]

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Fuente: ENERDATA, IEPE

(Martin & Ramain)

Cons. energía

[TW.año]

Energía

0

1

3

5

7

8

11

12

10

9

6

4

2

El hombre y la energía a nivel

mundial

Document Haldi (Lasen)

Correlación entre Energía, CO2 e

Ingresos

• EEUU de NA: 5% de la población; OECD: 10% de la población; ROW: 85% de la población

• 300 millones de personas usan 56 bep/capita-año

• 1,000 millones de personas usan 30.6 bep/capita-año

• 5,400 millones de personas usan 7.3 bep/capita-año

• Relación EEUU de NA a ROW es 8 to 1

(OCDE):

Organisation for

Economic Co-

operation and

Development.

ROW: Rest of the

World

El mundo de fines del Siglo XX

Población :

Riqueza :

Consumo deenergía :

Emisiones de CO2 :

: Países desarrollados (OECD, Ex-URSS & Europa del Este)

: NIEs (Corea, Taiwán, Singapur, Hong Kong, Brasil, México)

: Países en desarrollo

22.4 5.8 71.2

79.4 6.7 13.8

60.6 6.3 33.1

61.2 5.9 32.9

(1998, %)

27, 3 EJ

Por

incremento

poblacional

472,7EJ

Por

incremento

del consumo

per cápita

El crecimiento del consumo se debe más a la intensidad que a la mayor población

Año 1875

500 EJ

1 EJ equivalente a 1018 Joule

7,3 EJ

Variación del Consumo mundial de Energía durante 130 años

Año 2005

Año 1975

219,2 EJ

Por

incremento

del consumo

per cápita

23, 8 EJ

Por

incremento

poblacional

243 EJ

1875-1975

1. Incremento

poblacional: 23,8/7,3

= 3.26 veces

2. Incremento por

consumo per cápita:

(219.2+23.8)/23,8 =

10.21 veces

3. 3.26 veces x 10.21

veces = 33.28 veces

1875-2005

1. Incremento

poblacional: 27,3/7,3

= 3.74 veces

2. Incremento por

consumo per cápita:

(472.7+27.3)/27,3 =

18.3 veces

3. 3.74 veces x 18.3

veces = 68.5 veces

2. La energía

La energía

Escencial para la vida

Elemento importante del

desarrollo de la

humanidad

Energía solar recibida por La Tierra 178,000

Reflejada inmediatamente al espacio exterior 53,000

Absorbida, para luego ser re-radiada como calor 82,000

Usada para evaporar el agua (clima) 40,000

Capturada por las plantas (Fotosíntesis) 100

Energía total consumida por la Sociedad Humana 10

Energía total consumida en Estados Unidos de N.A. 2.5

Energía total consumida como alimento humano 0.6

Energía eléctrica consumida por el Perú en 2014 0.006

Fuente: www.hubbertPeak.com/debate/oilcalcs.htm

Nota: Las cifras corresponden a flujos de energía. Están en unidades de

potencia, es decir energía por unidad de tiempo

Inquietud científica: ¿Cuánta energía podemos extraer de la

naturaleza?

Inquietud económica: ¿Cuánto cuesta obtenerla?

El tema Energía en el tiempo

1930-1970: tema económico y estratégico de carácter internacional

1970s: tema de seguridad (embargo árabe, revolución iraní)

1990s: tema ambiental (lluvia ácida, uso del carbón, calentamiento global)

Hoy,

Relevante: seguridad del aprovisionamiento

Efecto invernadero y cambio climático: preocupación global, necesidad apremiante

3. Las barreras para las

energías renovables

Las energías renovables

1. Lo económicamente significativo: su costo de inversión;

2. Su viabilidad económica depende del costo fósil alternativo

y de incluir externalidades

3. Su incorporación vía subsidio

4. Su desarrollo tecnológico ha permitido disminuir sus costos

5. Las hidroeléctricas: de alta caída, de pie de presa, las mini y

microhidros

6. Eólica, solar: bajos factores de planta, que conducen a altos

costos equivalentes en energía.

7. La eólica es económicamente exitosa en sustituir a un

combustible fósil caro. Caso de Europa.

8. La geotermia

9. La biomasa

En

erg

ía P

rod

uci

da

/ En

erg

ía c

on

sum

ida

1

100

3

Para acceder a la energía se consume energíaOpciones para combustibles líquidos

P N C

P

C

E E E

Er

E

1P N

rE E

r

EP=Energía producida

EC=Energía consumida

EN=Energía neta (obtenida)

r r/(r-1)

3.0 1.5

2.5 1.67

2.0 2

1.5 3

Nuevos términos del costo de

producción de la unidad de energíaZOMbqOMaIZkK VF )(drkkOMbq

Z

OMaIk socambV

F

COSTOS DEL PROPIETARIO

k = costo de producción de la unidad de energía

I = Inversión unitaria (Inversión total/capacidad)

a = anualidad de la inversión (tasa de descuento, vida útil)

OMF = costos fijos anuales de O&M, por unidad de capacidad

OMV = costos variables anuales por unidad de energía producida

q = consumo específico de combustible (por unidad producida)

b = costo de la unidad de combustible

kamb = costo de reducción del impacto ambiental

ksoc = costo de atención de temas sociales

r = CO2 ahorrado por unidad de energía

d = beneficio por unidad de carbono ahorrado

Hidroenergía: Potencial desarrollado a

nivel mundial: 33%

Fuente: International Hydropower Association

La energía abunda. Lo

escaso es la energía barata

4. Valor estratégico de la

energía

Brasil: ¿Tiene la energía un valor

estratégico?

Fuente: Electricity Production, 2005 CIA World Factbook; CO2 emissions for 2002 IEA Key World Energy Statistics 2004

0

20

40

60

80

100

% (

20

01

)

BRAZIL CHINA INDIA MEXICO

ELECTRICITY PRODUCTION % by source

Fossil Fuels Hydro Nuclear Other

¿Tiene la energía un valor

estratégico?

5. Nuestra época

Período Paleolítico Período Neolítico

Edad de Bronce

Edad de Hierro

Edad Media

Edad Moderna Futuro

Miles de m

illones de h

abita

ntes

Vivimos el tramo final de un

escalón de 300 años durante

el cual la población humana

aumentó en 12 veces

A.C. A.C. A.C. A.C. A.C. A.C. A.C. D.C. D.C. D.C. D.C. D.C.millonesde años

Crecimiento poblacional mundial a través de la historia

Fuente: The Population Reference Bureau

Crecimiento poblacional

Filosofía del uso de los

recursos energéticos

La edad de piedra no se

acabó porque se

terminaron las piedras. La

era del petróleo…*

* “The stone age came to an end not for a lack of stonesand the oil age will end, but not for a lack of oil”.

(Sheikh Ahmed Zaki Yamani)

Límite al Crecimiento

Del fin del petróleo barato al

fin de los alimentos baratos

Privatizaciones

A CRISE ENERGÉTICA DE 2001

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1990 1992 1994 1996 1998 2000

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

Tarifa R$/MWh

Risco de Déficit(%)

O FATOR PRIVATIZAÇÕES

• Você sabia que a tarifa

de energia dobrou de

valor desde a

privatização?

• Você sabia que o risco

de racionamento

triplicou desde a

privatização?

Ou seja, a energia hoje é

mais cara e menos

segura!

Pode?

Argentina, agosto 2007

Nuestra

civilización

Interés Particular

Corto Plazo

Largo Plazo

Interés General

6. El siglo XXI

Crecimiento poblacional mundial

El consumo

de energía

primaria per

cápita en el

mundo

TEP

Países en vías

de desarrollo

Países

Industrializados

0

1

2

3

4

5

6

1950 2000 2050 2100años

Incremento de la producción mundial

de energía primaria por región

Casi el total del incremento de la producción hasta el 2030 ocurre fuera de la OECD

3%

12%

85%

0

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

1971-2002 2002-2030

Mtp

e

OECD Economías en transición Países en desarrollo

31%

10%

59%

Participación en el total (%)

Visión 2050 - Fundamentos

El Sistema Energético Mundial:

Excede los límites ambientales tolerables.

Desatiende la iluminación y la cocción adecuada de alimentos para 2 mil millones de personas.

Para evitar peligrosos cambios climáticos, el calentamiento global no debe superar a 1ºC en el siglo XXI.

Entre los años 2040 y 2070

nuestros hijos y nietos tendrán la

edad que tenemos ahora.

¿Tenemos derecho a dejarlos sin

recursos o tenemos obligación de

dejarles lo que necesitan para

poder vivir?

SOSTENIBILIDAD

Si todos los habitantes del mundo viviésemos

con el nivel de gasto de los ciudadanos de los

países desarrollados, necesitaríamos tres

planetas Tierra*

*If everyone had the same lifestyle as UK citizens, we’d need three planets to sustain us.

Marco referencial: el Siglo XXI Lo gravitante: el incremento poblacional

Consecuencias: Exigencia sobre los recursos naturales

Necesidad de materias primas (minerales y energía)

Sostenibilidad del planeta

Temas a considerar:Seguridad alimentaria

Abastecimiento de agua dulce

Seguridad energética

Escenarios– Solución

– Solución

Muchas gracias