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Taller Práctico Energías Renovables
¿Porqué las Renovables?¿Porqué las Renovables?Armando Llamas
Aníbal Morones Ruelas
Monterrey, NL 18 de Octubre del 2007
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ContenidoContenido
• Energía Fósil y CO2• Cambio ClimáticoCambio Climático• Tarifa eléctrica – Usuarios comerciales• Biodiesel• Microhidroeléctrica• Microhidroeléctrica• Calentadores solares• Pequeños aerogeneradores
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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
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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
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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
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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,
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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
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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
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BiodieselBiodiesel
• Aceite usado: 3.5 pesos / litro/ litro
• Gastos de transformación: 2 pesos / litro/ litro
• Costo total: 5.50 pesos / litlitro
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Rangos estimados de reducción de emisiones
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Balance energético de biocombustibles
Biofuels for transportation, World Watch Institute
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Balance energético de biocombustibles
Biofuels for transportation, World Watch Institute
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Materias primas para biocombustibles
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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
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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
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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 $,
hperhef ,
1 730
11,11
1$,, =
⎟⎟⎟⎟
⎠⎜⎜⎜⎜
⎝
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
−++
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
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
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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 $/kWh$
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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
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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
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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
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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%
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ReferenciasReferencias
www.worldwatch.orgwww.iea.org