Ahorro de energía (página 3)

La determinación de la magnitud del recurso
energético eólico de un país, en
términos de reservas probadas y probables, como capacidad
instalable en MW y generación posible en GWh, se realiza
siguiendo una metodología semejante a la evaluación
del potencial hidroeléctrico de un país. Se
requiere de elaborar el inventario de cuencas eólicas y su
caracterización, precisando los sitios, su
extensión superficial en hectáreas, sus
características topográfico eólicas, la rosa
de los vientos, vientos energéticos, rumbos dominantes,
etc. lo que permitiría configurar la distribución
topográfica de los aerogeneradores, y determinar un
índice de capacidad instalable por hectárea, que
multiplicado por la superficie total, indicaría la
capacidad total instalable en el sitio. La velocidad media del
viento en el mismo, sería indicativa del factor de planta
posible y por tanto de la generación bruta esperada en
GWh/año. Este procedimiento cuantificaría reservas
probables, la caracterización detallada, a nivel de
estudio de factibilidad, demostraría una reserva
probada.

El Consejo para el Desarrollo Sustentable de la
Energía en Texas, realizó una evaluación
preliminar de sus recursos de energías renovables, y en el
caso específico de energía eólica, los
resultados se resumen en la siguiente tabla:

Potencial de producción eléctrica en
terrenos ventosos en Texas

Fuente: Texas Renewable Energy Resource Assesment. Julio
1995.

Densidad de Potencia en el viento según la
clase.

Este cuadro limita el inventario a terrenos con ciertas
características físicas y cercanos a carreteras y
lineas de transmisión eléctrica, no está
considerando la totalidad del territorio del Estado. La
viabilidad comercial está en relación con costos de
generación considerando el nivel de precios
internacionales del petróleo y generación
termoeléctrica que no contabiliza costos externos. Esta
evaluación se realizó, y continúan los
estudios a mayor detalle, utilizando la topografía
digitalizada del territorio del Estado de Texas (INEGI tiene
digitalizado el territorio nacional, disponible en diskettes y
disco óptico) y modelos computacionales de dinámica
de fluidos, lo que permite simular el flujo del viento sobre los
accidentes topográficos de una gran superficie. La
información de las estaciones del Servicio
Meteorológico Nacional, de los aeropuertos y otras
estaciones de medición anemométrica, actuando como
datos de entrada, permiten identificar los lugares donde el
viento se acelera, por encajonamiento o por el perfil
topográfico, originando sitios con alto potencial
energético eólico. La cuantificación del
recurso, corresponde por tanto a identificar e inventariar los
sitios de posible aprovechamiento.

El ejemplo del Estado de Texas muestra que el recurso
energético eólico, es mucho más extenso de
lo que se puede apreciar empíricamente y del
análisis de la información de los Servicios
Meteorológicos Nacionales. Esta mediciones son, en
general, escasas. Normalmente se realizan en las inmediaciones o
el interior de asentamientos humanos importantes, los
instrumentos y la metodología de proceso de datos no
corresponden a los requisitos de una caracterización
eoloenergética ni corresponden a los sitios más
ventosos. Esta información subestima el potencial
eólico. El valor de la información del Servicio
Meteorológico, radica en la caracterización
cualitativa del viento en las diferentes regiones de un
país, lo que constituye una información
indispensable para extrapolar en tiempo y espacio los estudios
detallados en lugares de interés, así como para los
modelos de simulación.

El Instituto de Investigaciones Eléctricas
inició en 1977 el análisis de la información
meteorológica de México para determinar el
potencial eólico nacional. Procesar los datos de la
década de los 70's , de la información de los 67
observatorios con que contaba el SMN, fue un trabajo conjunto que
ocupó varios años y sufrió un importante
retraso por el terremoto del 85 que destruyó las
computadoras de la Secretaría de Agricultura y las del SMN
tuvieron que entrar en su apoyo. Para el SMN digitalizar los
registros diarios de las observaciones meteorológicas de
la década de los setentas, le llevó casi tres
años de trabajo a mediados de los 80's, y al IIE otros
tantos en depurar y procesar la información
meteorológica del SMN, la que es importante para
caracterizar cualitativamente el viento, su estacionalidad,
rumbos dominantes, porcentaje de calmas, vientos dominantes y
energéticos, pero no así para determinar el
potencial energético eólico de un
país.

Lo que en este momento se puede esperar, es que dados
los graves disturbios climatológicos a escala mundial que
se están viviendo como consecuencia del cambio
climático originado por actividades humanas, y el sector
energético es el principal responsable de ello, se tomen a
nivel internacional medidas promocionales a la difusión
masiva de tecnologías de generación
eléctrica a partir de energías renovables. Si al
inicio de próxima década, México arrancara
un enérgico programa de desarrollo de centrales
eoloeléctricas, podría alcanzarse la cifra de 5000
MW para el 2010, aun así para entonces, más de
mitad de la generación eléctrica en México,
sería a partir de combustibles fósiles.

Un programa de esta magnitud, en términos de
beneficios ambientales, tendría los siguientes efectos:
Evitar la instalación de centrales termoeléctricas
y por tanto su consumo de agua en el altiplano central para sus
sistemas de enfriamiento y las emisiones de gases de efecto
invernadero, por otra parte, al no pagar por combustibles, sino
por empleos, el desarrollo de centrales eoloeléctricas es
lo que más empleos produce dentro del sector
energético, beneficiando también a las comunidades
donde se asientan, ya que la utilización del suelo
interfiere marginalmente con los usos agrícolas o de
pastoreo, permitiendo la continuidad de estas actividades y
recibiéndose una renta adicional por el arrendamiento de
los espacios y derechos de vía para localizar
aerogeneradores, tender líneas de interconexión y
subestaciones eléctricas.

Resumen de agua dulce y emisiones evitadas por
generación eoloeléctrica.

La instalación de 5,000 MW eoloeléctricos
al año 2010, instalando a razón de 500 MW por
año, implicaría para el 2011 una generación
anual de 13,140 GWh de origen eólico, lo que
evitaría por año, consumir 17.4 millones de metros
cúbicos de agua y lanzar a la atmósfera 4.6
millones de toneladas de CO2, considerando desplazamiento de gas
natural únicamente.

El desarrollo de la capacidad de generación
eléctrica con ciclos combinados a base de gas natural,
puede ir montando la capacidad instalada para utilizar
hidrógeno como combustible, ya que capacidad adicional de
generación eléctrica con energía
eólica, solar y oceánica (Olas, maremotriz y de
corrientes) dada su naturaleza no despachable e intermitente, si
pueden ser ampliamente utilizadas para generar hidrógeno
vía procesos electrolíticos, el que bombeado al
altiplano será fuente de energía y agua potable. El
esfuerzo tecnológico industrial para la instalación
de 5000 MW eólicos al año 2010, no
terminaría ahí, sino que sentaría las bases
para continuar con un mayór énfasis, considerando
que el tope de capacidad instalada eoloeléctrica, a
mediados del próximo siglo, será del orden de la
capacidad total instalada a la fecha en el Sistema
Eléctrico Nacional, es decir, alrededor de 30,000
MW.

La apertura del Sector Eléctrico a la
participación privada, social, y paramunicipal a la
generación eléctrica para autoabastecimiento,
cogeneración y pequeña producción
independiente, permitirá efectivamente la inclusión
masiva del aprovechamiento de fuentes renovables de
energía, cuyo carácter difuso y de baja densidad,
las hacen adecuadas para las explotaciones distribuidas,
orientadas básicamente a la solución de problemas
de abasto energético local. Solo la masividad de estos
aprovechamientos les puede dar sentido en términos de
oferta nacional de energía, y en el caso particular de la
energía eólica, sólo la masividad y
dispersión de las Centrales Eoloeléctricas
integradas al Sistema Nacional Interconectado, puede tener
sentido en términos de aportación confiable de
energía y capacidad al Sistema Eléctrico
Nacional.

Por lo anterior, el escenario de penetración
eoloeléctrica a considerar, es el único con
racionalidad energética, técnica y
económica: el de llevarla al menos, al 10% de la capacidad
instalada del Sistema Eléctrico Nacional. Lograr esta
penetración para el año 2010, requiere de un
esfuerzo extraordinario, tanto industrial para la
construcción de partes y componentes, así como de
exploración, caracterización y evaluación de
sitios de explotación, y finalmente el proyecto,
construcción y montaje de Centrales Eoloeléctricas
a razón de 500 MW por año, desde el 2002. Esto
implica que, de 1998 al 2001, se tomen todas las provisiones
legales, reglamentarias, fiscales, financieras, normativas,
tarifarias, ambientales, operacionales, institucionales, y
fundamentalmente estratégicas y de planeación, para
que esto pueda ser posible.

Energía Minihidráulica.
Descripción.

Los sistemas hidroeléctricos relativamente
pequeños pueden abastecer de energía a
pequeños poblados. La fuente de agua puede ser un arroyo,
un canal u otra forma de corriente que pueda suministrar la
cantidad y la presión de agua necesarias, a través
de la tubería de alimentación, para establecer la
operación del sistema hidroeléctrico.

Una vez que el agua de un caudal se confina en la
tubería de alimentación, es inyectada sobre las
aletas de la turbina en el otro extremo. La turbina, a su vez,
impulsa el generador y se produce energía
eléctrica. Hay tres tipos principales de turbinas, las
Pelton, las Kaplan y las Francis, siendo las del tipo Pelton las
más populares debido a su versatilidad para operar en
amplios rangos de caudales y presiones. Típicamente, en
hidroenergía, se asume que se producirá mayor
potencia cuando la presión dinámica (cuando el agua
está siendo usada) es igual a las dos terceras partes de
la presión estática (cuando el sistema está
cerrado y no hay flujo).

Energía Minihidráulica.
Recurso.

Los caudales que forman riachuelos y cascadas en las
montañas pueden aprovecharse para impulsar turbinas y
generar energía eléctrica. La Organización
Latinoamericana de Energía clasifica las centrales
generadoras, según su tamaño, en: microcentrales
hasta un límite de 50 KW, minicentrales de 50 a 500 KW y
pequeñas centrales hidroeléctricas de 500 a 5,000
KW.

El potencial hidroeléctrico total nacional se
estima en 53,000 MW, del cuál se tienen identificados 541
sitios con un potencial de 19,600 MW. Según los datos
proporcionados por la CFE el potencial hidroeléctrico
aprovechado actualmente para generación de electricidad
asciende a los 9,121 MW en 77 centrales con una generación
anual de poco más de 20,000 GWh al año.

El potencial estimado para centrales con capacidades
instaladas menores a los 10 MW se sitúa en çlos
3,250 MW.

Actualmente se han instalado 34 centrales dentro de este
rango de capacidad, en los que se ha instalado una capacidad
total de 109 MW, generándose anualmente 479 GWh. Una tarea
importante que se deberá cumplir en breve, a fin de
promover el aprovechamiento de estos recursos, es el estudio de
la factibilidad técnica y económica de desarrollar
proyectos en los distintos sitios identificados.

Información elaborada
por:

Iván Escalona
Moreno