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ESCUELA POLITECNICA NACIONAL Departamento de Energía Eléctrica SEMINARIO SOBRE BALANCE DE ENERGIA Y EFICIENCIA ENERGETICA Ing. Marcelo Jaramillo C. Marzo 2011

Balance energetico actualizado epn mjc

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Page 1: Balance energetico actualizado epn mjc

ESCUELA POLITECNICA NACIONALDepartamento de Energía Eléctrica

SEMINARIO SOBRE BALANCE DE ENERGIA Y EFICIENCIA ENERGETICA

Ing. Marcelo Jaramillo C.Marzo 2011

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BALANCE ENERGETICO

OBJETIVO DEL SEMINARIO:CONCEPTOS GENERALES:DEFINICION DE ENERGIACONCEPTO DE FUENTES Y USOS DE ENERGIAFUENTES: CLASIFICACION, CARACTERISTICASUSOS: CLASIFICACIONBALANCE ENERGETICO: CONCEPTO, EJEMPLOSEFICIENCIA ENERGETICA

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BALANCE ENERGETICO Vs MATRIZ ENERGETICA

• BALANCE ENERGETICO: Contabilización de la Oferta y la Demanda de energía y sus procesos, en un sitio y periodo definidos.

• MATRIZ ENERGETICA: Cuantifica la interrelación entre Oferta energética, su inventario, sus procesos de transformación y la Demanda, detallando su evolución

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APLICACIONES

Definir Inventarios, tasa de aplicación y usos

Priorizar aplicación de recursos según su naturaleza

Optimizar el uso de energéticos

Optimizar los procesos de Transformación

Optimizar los procesos de uso

Propender a la EFICIENCIA ENERGETICA

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ANTECEDENTES

• Incremento de la población

• Industrialización y Desarrollo

• Consumo de energéticos no-renovables

• Contaminación Ambiental

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Clasificación de ENERGIAS

• ENERGIA PRIMARIA• PROCESOS ENERGETICOS (ENERGIA EN

PROCESO):• ENERGIA SECUNDARIA• ENERGIA FINAL• ENERGIA UTIL• EFICIENCIA ENERGETICA

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PLANTEAMIENTO

• DEFINIR LAS FUENTES DE ENERGIA Y SUS CARACTERISTICAS EN RELACION CON LAS NECESIDADES DE LA DEMANDA

• IDENTIFICAR LOS PRINCIPIOS FISICOS APLICABLES A LA GENERACION Y TRANSFORMACION DE LA ENERGIA

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Crecimiento PoblacionalDESAFIO, OPORTUNIDADES,COMPETENCIA

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Page 10: Balance energetico actualizado epn mjc

Diez problemas principales de la Humanidad en los próximos 50 años

1. ENERGIA2. AGUA3. ALIMENTACION4. MEDIO AMBIENTE 5. POBREZA6. TERRORISMO Y GUERRA7. EPIDEMIAS8. EDUCACION9. DEMOCRACIA10. POBLACION

2003 6.5 Billion People2050 8-10 Billion People

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0,1

1

10

100

0,1 1 10 100 1000

Energy Consumption Per Capita ('000 BTU/person)

GD

P P

er

Cap

ita (

$000/p

ers

on

)

APLICACION DE LA ENERGIA Y EN PIB:Correlación Marcada

Poverty

Affluence

Burkina Faso

United Kingdom

Mexico

Bangladesh

China

Poland

South Korea

UnitedStates.

France

Japan

El Salvador Russia

Source: Energy Information Administration, International Energy Annual 2000 Tables E1, B1, B2; Gross Domestic Product per capita is for 2000 in 1995 dollars. Updated May 2002

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PLANTEAMIENTO

• DEFINIR LAS FUENTES DE ENERGIA Y SUS CARACTERISTICAS EN RELACION CON LAS NECESIDADES DE LA DEMANDA

• IDENTIFICAR LOS PRINCIPIOS FISICOS APLICABLES A LA GENERACION Y TRANSFORMACION DE LA ENERGIA

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ENERGIAS CONVENCIONALES

• ENERGIA PRIMARIA• PROCESOS ENERGETICOS (ENERGIA EN

PROCESO):• ENERGIA SECUNDARIA• ENERGIA FINAL• ENERGIA UTIL• EFICIENCIA ENERGETICA

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Diez problemas principales de la Humanidad en los próximos 50 años

1. ENERGIA2. AGUA3. ALIMENTACION4. MEDIO AMBIENTE 5. POBREZA6. TERRORISMO Y GUERRA7. EPIDEMIAS8. EDUCACION9. DEMOCRACIA10. POBLACION

2003 6.5 Billion People2050 8-10 Billion People

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0,1

1

10

100

0,1 1 10 100 1000

Energy Consumption Per Capita ('000 BTU/person)

GD

P P

er

Cap

ita (

$000/p

ers

on

)

APLICACION DE LA ENERGIA Y EN PIB:Correlación Marcada

Poverty

Affluence

Burkina Faso

United Kingdom

Mexico

Bangladesh

China

Poland

South Korea

UnitedStates.

France

Japan

El Salvador Russia

Source: Energy Information Administration, International Energy Annual 2000 Tables E1, B1, B2; Gross Domestic Product per capita is for 2000 in 1995 dollars. Updated May 2002

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Renewable EnergySolar

1.2 x 105 TW at Earth surface

600 TW practical Biomass5-7 TW gross

all cultivatable land not used

for food

Hydroelectric

Geothermal

Wind2-4 TW extractable

4.6 TW gross1.6 TW technically feasible0.9 TW economically feasible0.6 TW installed capacity12 TW gross over land

small fraction recoverable

Tide/Ocean Currents 2 TW gross

energy gap~ 14 TW by 2050~ 33 TW by 2100

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Número 19

PRINCIPALES USUARIOS DE ENERGÉTICOS

• Calderos de vapor• Calentadores de agua• Calentadores de fluido térmico• Alto hornos• Incineradores• Hornos • Calentamiento de fluidos• Calentadores de ambiente• Generadores

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Número 20

USUARIOS MAS IMPORTANTES DE ELECTRICIDAD

• Iluminación• Alto hornos/hornos• Aire acondicionado / calentamiento de áreas• Compresoras de aire• Compresoras de refrigeración• Bombas de proceso /bombas de agua• Sistema de ventilación / ventiladoras• Maquinaria de producción: Fuerza motriz,

Calentamiento• Bombas de vacío. • Bombas hidráulicas. • Agitadores • Fluidos de calentamiento

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Expositor : Dr.Ing. Johnny Nahui Ortiz

kWh / ton

Consumo

Unidad Producida

Galones / kg

Energía Primaria

Energía Secundaria

Energía Final

Energía Util

Sistema

Energético

?Pérdidas Energéticas

m3 / unidad

LA INTENSIDAD ENERGÉTICA

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ELECTRICIDAD

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025

IM-PORTACION

1992.949483537

77

1254.996772111

04

941.2475790832

78

627.4983860555

2

313.7491930277

6

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

HIDRAULICAS

7124.922530664

97

9595.564880568

1

11225.04599741

77

13383.52969657

84

14680.76420271

15

14748.21497740

48

21969.63040671

4

21969.63040671

4

21969.63040671

4

21969.63040671

4

21969.63040671

4

21969.63040671

4

27310.25903808

9

27310.25903808

9

27310.25903808

9

27310.25903808

9

27310.25903808

9

27310.25903808

9

TER-MI-CAS

4712.953518398

97

4712.953518398

97

4713.071336346

01

4713.071336346

01

4778.283570045

19

4706.178986442

87

4251.048256939

96

3512.270819883

8

3512.270819883

8

3647.643641058

74

3647.643641058

74

3647.643641058

74

3647.643641058

74

3647.643641058

74

3647.643641058

74

3647.643641058

74

3647.643641058

74

3647.643641058

74

CEN-TRAL A GAS

1278.560361523

56

1628.067301484

83

2513.645900581

02

2412.322466107

17

4400.853776630

08

4385.007262750

16

4439.615881213

7

4439.615881213

7

4439.615881213

7

4439.615881213

7

4439.615881213

7

4439.615881213

7

4439.615881213

7

4439.615881213

7

4439.615881213

7

4439.615881213

7

4439.615881213

7

4439.615881213

7

GEOTER-MICA

0 0 0 0 0 105.0346998063

27

105.0346998063

27

105.0346998063

27

420.1387992253

07

420.1387992253

07

420.1387992253

07

2804.538411878

63

2804.538411878

63

2804.538411878

63

2804.538411878

63

2804.538411878

63

2804.538411878

63

2804.538411878

63

BIOMASA

103.9154293092

32

116.3452227243

39

125.1815687540

35

134.6659134925

76

144.9160748870

24

155.9320529373

79

167.7727566171

72

180.5560038734

67

194.2228857327

31

209.0090380890

9

224.9144609425

44

241.9980632666

24

260.3776630083

93

280.1710781149

13

301.4372175597

16

324.3528082633

97

349.0356681730

15

375.5447062621

04

EOLI-CAS

34.99193027759

85

53.54825693996

13

72.10458360232

41

90.60200129115

56

109.1583279535

18

127.7146546158

81

146.2120723047

12

164.7683989670

76

183.3247256294

38

201.8221433182

71

220.3784699806

34

238.9347966429

96

257.4322143318

27

275.9885409941

88

294.5448676565

54

313.0422853453

84

331.5986120077

47

350.1549386701

1

SO-LARES

16.78905745642

35

26.09667527437

05

35.40429309231

74

44.71191091026

47

54.01952872821

18

63.32714654615

89

72.63476436410

59

81.94238218205

25

91.30890897353

08

100.6165267914

78

109.9241446094

26

119.2317624273

73

128.5393802453

2

137.8469980632

67

147.1546158812

14

156.4622336991

61

165.7698515171

07

175.0774693350

55

2,500

7,500

12,500

17,500

22,500

27,500

32,500

37,500

42,500 OFERTA DE ELECTRICIDAD, GWh

Page 35: Balance energetico actualizado epn mjc

2,008 2,009 2,010 2,011 2,012 2,013 2,014 2,015 2,016 2,017 2,018 2,019 2,020 2,021 2,022 2,023 2,024 2,025

PER-DIDAS TRANSM

412.9519044544

86

426.4420593931

57

456.6034538411

87

490.8884764364

11

529.0614912846

99

571.3581342801

81

606.6446094254

33

644.6998063266

67

282.7630729502

88

316.4590058102

358.6967398321

49

402.6428340865

08

454.0703679793

42

507.6186249193

03

564.7603292446

74

625.7311168495

8

690.8844415752

1

760.3970303421

57

PER-DIDAS DIS-TRIB

3252.600064557

78

2530.493867010

98

2344.636055519

69

2233.298095545

51

2184.285829567

46

2206.082149774

05

2244.785345384

12

2303.340865074

24

2385.224338282

76

2131.680116204

01

2060.459167204

65

1945.704486765

66

1966.263718528

08

1984.466591349

27

2003.435280826

34

2023.110877985

8

2043.552291801

16

2064.700613298

9

DIFEREN-CIAS

185.8578114912

85

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

CON-SUMO PRO-PIO

566.1152356358

94

595.0984506132

99

629.5012911555

83

665.9659457714

65

704.6691413815

36

745.6697869593

31

789.2035183989

67

835.3881536475

15

884.4004196255

64

936.4170432537

12

991.6147514525

51

1050.229180116

2

1112.495965138

8

1178.591833440

93

1248.811329890

25

1323.390090380

89

1402.622659780

51

1486.803582956

75

TRANSPORTE

10.25016139444

8

16.37669464170

43

23.50468043899

29

31.16284699806

32

39.52792123950

94

46.06681730148

48

53.13589412524

2

60.73515171078

13

68.92349903163

33

77.70093608779

86

87.12637185280

76

97.25871530019

36

108.1568754034

86

119.8208521626

85

132.2506455777

92

145.6229825694

159.9378631375

08

175.1952872821

17

IN-DUS-TRIA

3199.758715300

19

3521.224983860

56

3724.637669464

16

3938.595061329

89

4163.568431245

97

4400.029051000

65

4648.330374435

12

4908.943673337

64

5182.399128470

01

5468.991284699

83

5769.250322788

9

6083.588605551

99

6412.359586830

21

6899.713524854

76

7424.062298256

98

7988.292446739

83

8595.408327953

48

9248.649935442

22

RESI-DEN-CIAL

4010.464009038

09

4261.828599096

21

4498.230309877

34

4748.181084570

71

5012.446739832

15

5291.969819238

22

5587.516139444

83

5900.087153001

94

6230.743221433

2

6580.544706262

1

6950.610877985

8

7342.178825048

42

7756.485635894

12

8194.945125887

62

8658.971110393

76

9150.095222724

33

9670.025823111

68

10220.35345384

12

COM-ER-CIAL PUB-LICO

2860.148482892

19

3229.861200774

69

3543.963847643

64

3886.224983860

56

4259.059877340

2

4665.060522918

01

5106.995642349

9

5587.928502259

52

6111.216914138

15

6680.336507424

15

7299.234183344

07

7971.974661071

68

8703.211749515

86

9312.448353776

63

9964.276145900

58

10661.81730148

48

11408.13508715

3

12206.70513234

34

CON-STRUCCION

766.9948353776

68

818.3045513234

33

866.6099096191

1

917.6839896707

59

971.8802453195

61

1029.198676565

53

1089.933828276

3

1154.203518398

97

1222.302291801

16

1294.465784377

02

1370.811814073

6

1451.693834732

08

1537.347482246

61

1628.067301484

83

1724.088928340

86

1825.824725629

44

1933.569238218

2

2047.617010974

82

REEMPLAZO LPG Y EX-PORT

0 1988.001129761

14

3538.014041316

98

4494.460135571

36

6617.244996772

11

5336.033731439

64

11025.46239509

36

9058.432859909

62

8442.598450613

3

7501.881052291

8

6144.323757262

75

7116.145093608

78

10798.07375726

28

9070.509199483

46

7224.537604906

39

5252.088444157

53

3144.443189154

3

892.4120400258

25

2,500

7,500

12,500

17,500

22,500

27,500

32,500

37,500

42,500

USOS DE ELECTRICIDAD, GWh

Page 36: Balance energetico actualizado epn mjc
Page 37: Balance energetico actualizado epn mjc

AñoBajo Medio Alto

2007 15505 15639 158012008 16195 16486 168172009 16886 17348 178622010 17588 18228 189342011 18294 19132 200492012 19007 20064 212082013 19738 21026 224182014 20473 22020 236812015 21221 23047 249982016 21987 24108 263702017 22768 25201 277952018 23588 26335 292962019 24437 27520 308782020 25317 28759 32545

Escenarios de Crecimiento de la Demanda Estudio de Proyección de la Demanda - Agosto 2007

Demanda de Energía (GWh) en Bornes de Generador

Page 38: Balance energetico actualizado epn mjc
Page 39: Balance energetico actualizado epn mjc
Page 40: Balance energetico actualizado epn mjc

2,008 2,009 2,010 2,011 2,012 2,013 2,014 2,015 2,016 2,017 2,018 2,019 2,020 2,021 2,022 2,023 2,024 2,025

PRODUCCION

527981.0753105

56

486521.0597826

09

470289.8874223

6

557825.0194099

38

559979.2313664

59

552159.1614906

83

529255.7259316

77

508965.5473602

47

499778.0473602

47

475991.4596273

3

455425.1746894

41

449647.1273291

93

467842.9736024

86

452067.7406832

3

438166.6343167

71

427482.4340062

12

413781.4440993

79

391537.7523291

93

IM-PORTACION

0 0 0 0 0 0 0 0 0 48285.32608695

65

68837.05357142

83

74757.56987577

61

56457.88043478

26

72448.85481366

46

86578.99844720

5

97506.40527950

27

111465.9355590

06

133984.1809006

21

STOCK

-2482.336956521

74

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

50,000

150,000

250,000

350,000

450,000

550,000

OFERTAD DE CRUDO, BPD

Page 41: Balance energetico actualizado epn mjc

2,008 2,009 2,010 2,011 2,012 2,013 2,014 2,015 2,016 2,017 2,018 2,019 2,020 2,021 2,022 2,023 2,024 2,025

A OLEODUC-TOS

1549.592391304

35

1485.927795031

06

1487.092391304

35

1640.625

1639.460403726

71

1640.819099378

88

4668.769409937

89

4670.225155279

5

4194.875776397

51

3968.847049689

44

3774.165372670

82

3725.349378882

3418.478260869

57

3418.478260869

57

3418.478260869

57

3418.478260869

57

3418.478260869

57

3418.478260869

57

Refin-ería Es-mer-aldas

92317.93478260

87

92317.93478260

87

92317.93478260

87

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

104828.9984472

05

Refin-ería La Liber-tad

39131.01708074

53

39131.01708074

53

39131.01708074

53

39131.01708074

53

38886.45186335

4

38886.45186335

4

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Refin-ería Ama-zonas

16753.49378881

99

16753.49378881

99

16753.49378881

99

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

19639.26630434

78

Planta Shushufindi

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Refin-ería del Pun-garayacu

0 0 0 0 0 0 50100.05822981

37

50100.05822981

37

50100.05822981

37

98196.13742236

04

98196.13742236

04

98196.13742236

04

98196.13742236

04

98196.13742236

04

98196.13742236

04

98196.13742236

04

98196.13742236

04

98196.13742236

04

Refin-ería el Pací-fico

0 0 0 0 0 0 294588.5093167

72

294588.5093167

72

294588.5093167

72

294588.5093167

72

294588.5093167

72

294588.5093167

72

294588.5093167

72

294588.5093167

72

294588.5093167

72

294588.5093167

72

294588.5093167

72

294588.5093167

72

Con-sumo Pro-pio

5887.325310559

03

1941.576086956

52

2053.668478260

86

2172.651397515

55

2298.815993788

82

2432.647515527

95

2574.631211180

13

2725.349378882

2885.190217391

31

3054.930124223

6

3235.054347826

09

3426.339285714

29

3629.464285714

27

3845.108695652

16

4074.145962732

92

4317.449534161

51

4575.892857142

86

4850.543478260

87

EX-PORTACION

369859.375

334891.2072981

37

318546.5838509

32

390412.5582298

14

392686.3354037

28

384731.0753105

6

52855.39596273

28

32413.14052795

02

23540.95496894

41

0 0 0 0 0 0 0 0 0

50,000

150,000

250,000

350,000

450,000

550,000

UTILIZACION DEL CRUDO, BPD

Page 42: Balance energetico actualizado epn mjc

Increasing Fuel Economy Helps for Next 2 Decades, But is Not Enough to Offset Long-Term Growth

DOE is promoting hybrid vehicles in near-termand hydrogen research for long-term.

0

5

10

15

20

25

1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050

Million barrels per day

ProjectedActual

Domestic Production

NHTSA Proposal

20% CAFE Increase

(=28.8 mpg)Transportation

Oil Use 40% CAFE Increase

(=33.6 mpg)

60% CAFE Increase

(=38.4 mpg)

CAFE increases include light trucks

Beyond 2020, EIA data extrapolated

Source: EIA, NREL

Page 43: Balance energetico actualizado epn mjc

Reflexión: contenido manufacturado de exportaciones

Page 44: Balance energetico actualizado epn mjc

Foro Económico MundialRanking de Competitividad del países

0

20

40

60

80

100

120

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Año

Ra

nk

ing

1

131. pais

EE.UU.Finlandia

ChileEspañaChina

BrazilPeru

Ecuador

Page 45: Balance energetico actualizado epn mjc

Evolución comparada del

PIB per. Cápita

Fuen

te: L

os a

utor

es c

on in

form

acio

n to

mad

a de

Wor

ld D

evel

opm

ent D

atab

ase

Indi

cato

rs

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

50.000P

IB p

er

cáp

ita U

S$

(1

995=1

00)

Chile Colombia Ireland Israel

Japan Korea, Rep. Singapore Spain

0

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

50.000P

IB p

er

cáp

ita U

S$

(1

995=1

00)

Chile Colombia Ireland Israel

Japan Korea, Rep. Singapore Spain

Fuente:Ecsim, 2005

El crecimiento del PIB per cápita de los países Cab ha sido muy modesto frente al de los países que han promovido una transformación productiva

Page 46: Balance energetico actualizado epn mjc

100%100%

25%25%

50%50%

75%75%

Years

Com

poun

d Pr

oduc

tivity

Gro

wth

Standard of living doubles in 72 yearsStandard of living doubles in 72 years

1%1%

3%3%

Standard of living doubles in 24 yearsStandard of living doubles in 24 years

5% 5%

Standard of living doubles in 14 yearsStandard of living doubles in 14 years

Source: Net Impact Study

Productivity Accelerates Standard of Living Improvements

Page 47: Balance energetico actualizado epn mjc

Fossil: Supply and Security

EIA: http://tonto.eia.doe.gov/FTPROOT/presentations/long_term_supply/index.htm

1900 1950 2000 2050 2100

Bbbl/yr

10

20

30

40

50World Oil

Production2016

2037

2% demand growthultimate recovery:

3000 Bbbl

When Will Production Peak?

gas: beyond oilcoal: > 200 yrs

production peakdemand exceeds supply

price increasesgeo-political restrictions

World Oil Reserves/Consumption2001

OPEC: Venezuela, Iran, Iraq, Kuwait, Qatar, Saudi Arabia, United Arab Emirates, Algeria, Libya, Nigeria, and Indonesiahttp://www.eere.energy.gov/vehiclesandfuels/facts/2004/fcvt_fotw336.shtml

unequal supply insecure access

Page 48: Balance energetico actualizado epn mjc

World Energy Demand

EIA Intl Energy Outlook 2004http://www.eia.doe.gov/oiaf/ieo/index.html

0

10

20

30

40

50

%

World Fuel Mix 2001oil

gas coal

nucl renew

85% fossil

2100: 40-50 TW 2050: 25-30 TW

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

1970 1990 2010 2030

TW

World Energy Demand

total

industrial

developing US

ee/fsu

energy gap~ 14 TW by 2050~ 33 TW by 2100

Hoffert et al Nature 395, 883,1998

Page 49: Balance energetico actualizado epn mjc
Page 50: Balance energetico actualizado epn mjc

The Role of Renewables in theWorld Energy Supply

Source: OECD/IEA, 2004

Page 51: Balance energetico actualizado epn mjc

Technology-based Solutions:There is no single nor simple answer

• Energy efficiency• Renewable energy• Non-polluting transportation fuels • Separation and capture of CO2 from fossil fuels• Next generation of nuclear fission and fusion technology• Transition to smart, resilient, distributed energy systems coupled with

pollution-free energy carriers, e.g. hydrogen and electricity

Page 52: Balance energetico actualizado epn mjc

PreviewGrand energy challenge

- double demand by 2050, triple demand by 2100

Sunlight is a singular energy resource- capacity, environmental impact, geo-political security

Breakthrough research directions for mature solar energy- solar electric- solar fuels- solar thermal

Page 53: Balance energetico actualizado epn mjc
Page 54: Balance energetico actualizado epn mjc

Absorción y Dispersión Solar

Día soleado Día nublado

Radiación promedio %TpoSoleado x 68 + %TpoNublado x 28

Page 55: Balance energetico actualizado epn mjc

Assumed Advances In• Fossil Fuels• Energy intensity• Nuclear• Renewables

The “Gap”

Gap Technologies

• Carbon capture & disposal

Adv. fossil• H2 and Adv.

Transportation• Biotechnologies

Soils, Bioenergy, adv. Biological energy

The Challenge of Reducing Carbon Emissions

Office of Science

U.S. Department of Energy

Page 56: Balance energetico actualizado epn mjc
Page 57: Balance energetico actualizado epn mjc
Page 58: Balance energetico actualizado epn mjc
Page 59: Balance energetico actualizado epn mjc

Means of Producing Ethanol from Biomass & other Wastes

Thermochemical Hydrolysis

Technology Pros Cons Technology Pros Cons

Gasification – Catalytic Lower capital cost, feedstock flexibility, high yield per ton of feed

Tar production, requires gas cleanup, catalyst poisoning, catalyst disposal, production of mixture of low alcohols (I.e., impure product)

Dilute Acid Hydrolysis Low capital cost, low acid consumption, public domain technology

Lower conversion efficiency, co-factor/toxin production

Gasification – Bioreactor Lower capital cost,feedstock flexibility, high yield per ton of feed

Tar production, requires gas cleanup - bioreactor poisoning with real feedstocks.

Strong Acid Hydrolysis Medium-high capital cost, low acid consumption

Low conversion efficiency, co-factor production

Fractionization - Mechanical

Recovery of pure components

Moderate capital cost, high energy cost

Concentrated Acid Hydrolysis

98% recycling of acid, high conversion efficiency, near zero liquid discharge

Moderately-high capital cost

Fractionization – Solvents

Recovery of pure components

Moderate capital cost, high energy cost

Enzymatic Hydrolysis Enzyme cost reduced recently

NOT Suitable for MSW and Green wastes

Hybrid – Dilute Acid/Enzymatic Hydrolysis

Enzyme cost reduced recently

Co-factor production

Page 60: Balance energetico actualizado epn mjc
Page 61: Balance energetico actualizado epn mjc
Page 62: Balance energetico actualizado epn mjc
Page 63: Balance energetico actualizado epn mjc

Potential Cellulose-to-Ethanol Technologies Initially Reviewed by ARK Energy, Inc.

– Enzymatic Hydrolysis - uses enzymes to cleave the “carbon-oxygen-carbon” link in cellulose molecule

– Acid Hydrolysis - uses acidic protons (H+) to cleave the “carbon-oxygen-carbon” link in cellulose molecule

• Strong, or Weak acid (i.e., concentrated, or dilute)

• Sulfuric, Hydrochloric, Nitric, Hydrofluoric, and so on.– Combination of acid/enzymatic hydrolysis

Structure of the cellulose molecule

Site of attack by enzymes OR acid

Page 64: Balance energetico actualizado epn mjc

Conclusions• Concentrated Sulfuric Acid Route MORE CHEMICALLY EFFICIENT and

MORE THERMALLY EFFICIENT than either Dilute or Weak Acid Routes.• Concentrated Acid Reconcentration Technology is ALREADY IN INDUSTRIAL

USE throughout the world. Safety record is ESTABLISHED.• Concentrated Acid Hydrolysis produces NO TOXINS OR COFACTORS to

inhibit fermentation. • Dilute and Weak Acid Hydrolysis Routes DO PRODUCE TOXINS AND

COFACTORS to inhibit fermentation.• Concentrated Acid Hydrolysis Technology is ECONOMICAL.• Concentrated Acid Hydrolysis Technology is PROTECTED BY PATENTS.

Page 65: Balance energetico actualizado epn mjc
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Page 68: Balance energetico actualizado epn mjc

0%

25%

50%

75%

Scenarios

Gam ing

Essays

Citizens Panels

SWOT Analys is

Brains torm ing

Stakeholder Mapping

Cross-im pact analis is

Multi-criteria Analys is

Backcas ting

Other m ethods

Environm ental Scanning

Literature Review

Bibliom etrical analys is

Modelling and s im ulation

Trend Extrapolation

Key Technologies

Expert Panels

Delphi

Technology Roadm apping

Megatrend Analys is

Futures Workshops

Métodos prospectiva gubernamental

Este análisis se ha realizado en base a 124 casos prospectivos patrocinados por gobiernos de distintas partes del mundo.

CREATIVITY

INTERACTION

EXPERTISE

EVIDENCER. Popper (2005) Source: EFMN

Page 69: Balance energetico actualizado epn mjc

Pays Date del'étude

Objectifs deréduction (%)

Horizon(base)

Suisse 1997 - 60 % 2030(1990)

Allemagne 2002 -80% 2030(1990)

Pays-Bas 20002001

-75%- 80%

2050(1990)

Royaume-uni 2000 - 60% 2050(1990)

France 2002 - 75% 2050(1990)

La reducción de las emisiones de CO2 en algunos países europeos

Page 70: Balance energetico actualizado epn mjc

Las opciones tecnológicas de largo plazo

producción de hidrógeno y / o de electricidad a partir de los recursos fósiles (carbón) con captura y almacenamiento de CO2

producción de combustibles y de carburantes a partir de la biomasa

producción de electricidad a partir de las energías renovables (fotovoltaica, solar termodinamica, geotermia profunda)

Las nuevas ramas de actividad nucleares (EPR)

Page 71: Balance energetico actualizado epn mjc

Transportes: grandes proyectos de infraestructura y vehículos limpios : soluciones híbridas

Construcción: certificación de la calidad energética de las construcciones y reglamentación térmica (referencial)

Análisis del impacto de calefacción eléctrica/climatización sobre el consumo eléctrico de punta (impactos fuertes en términos de emisiones de CO2)

Empresas: cuotas de emisión de CO2 y Permiso de emisión: versus un mercado nacional / internacional (certificados CO2)

El dominio de la energía: un preámbulo necesario

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Las restricciones económicas ligadas al desarrollo de las energías renovables

Peso de lass inversiones: electrificación rural, producción de electricidad a partir de las EnR (hidroelectricidad, eólica, geotermia)operadores: compañias nacionales de electricidad, productores independientes, delegación del servicio público (régimen de la concesión

Herramientas promotoras nacionales o internacionales: tarifa de compra de la electricidad (negociadas, bajo licitación pública), financiamientos internacionales (GEF), utilización de los mecanismos CDM (complicado), fondos de garantía o fondos de inversión (con derechos CO2)

Cuadro legislativo: estatuto de la producción independiente, régimen de la concesión, PPA, fiscalización (amortización) …..

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Techcast´s Latest Strategic Analysis

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2000

2005

2010

2015

2020

2025

Energía

OpticalComputer

sTherapeuti

cFood

DistanceLearnin

g

Ambiente IT-Hardware

Entertainment

on-demand

FabricaciónIT- SoftwareAlimentos IT- Servicios Medicina TransporteEspacial

Information

Appliances

Alternative

Energy

EfficientEnergy

Fuel Cells

Fusion

Designed

Species

Green Business

GreenTaxes

Industrial

Ecology

Recycling

EcosystemDesign

Precision

FarmingOrganicFarmin

g

Artificial food

Aquaculture

Portable

Devices

Parallel CPUs

Wall MonitorsIntelligen

tNetworks

Biochips

Global Communication

s

NeuralITNetwork

s

SmartComputer

s

Virtual Assistants

LanguageTranslation

ExpertSystem

s

ModularSoftware

Human-PCInterface

VirtualReality

Contact

Nanotech

GeneticDifference

s

Designed

Babies

Star Travel

Teleworking

E-Commerce

On-LinePublishin

g

ElectronicBank/Cash

MassCustomizin

g

SmartBioRobots

Automated

Factories

Super-Conductors

Buckyballs

Ceramic Engines

Recyled Autos

Life Span =100

CompositeMetals

Intelligent

Materials

Computerized

Health Care

Cloned Organs

MannedMars

MissionArtificial OrgansGeneticTherap

y

Hybrid Cars

FuelCellCars

Hypersonic

PlanesMaglevTrains

o e

sti

ma

do

pa

ra a

lcan

zar

el

de

sarr

oll

o e

n .

..

Moon Base

2030

Greenhouse Gases

DesalinizedSea Water

Electronic Paper

Micro-Machines

IntelligentHighways

AutomatedHighways

Fuente: GWForecast.gwu.edu

Motivación: Visión prospectiva del desarrollo de las tecnologías emergentes (Cyberinfrastructure –

NSF)

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Potencial de los servicios para el

desarrollo

Tiempo / Crecimientot1 t2 t3 t4

Pony Express

Correo

TrenUnir Fronteras

Transporte

AcercamientoTransoceánico

Telecomunicaciones

Defensa

InternetDesarrolloSocialEconómico

Conocimiento para el Desarrollo, construido sobre Conocimiento

Motivación…. Comunicaciones para el desarrollo

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Electricity Outlook: 2001-2025Electricity Outlook: 2001-2025

Source: International Energy Outlook 2003, Table A9

Central/South America782 BKh

1,577 BKh202%

Middle East/Africa

1,000 BKh2,633 BKH

263%

Japan/Australia1,221 BKh1,658 BKh

136%

DevelopingAsia

3,103 BKh6,604 BKh

213%

WesternEurope

2,540 BKh3,708 BKh

146%

3.3%

1.4%

Eastern EuropeFormer Soviet Union 1,768 BKh2,642 BKh149%

NorthAmerica4,293 BKh6,628 BKh

154%1.8%

3.0%

1.6% 2.3%

3.7%

• Total annual average world electricity growth - 2.4% from 2001 to 2025• Growth rates in transitioning economies higher than developed economies• Natural gas and coal will be near-term fuels of choice for generation• Distributed generation and renewable energy will offer attractive options

74% increase

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1990: 12 TW 2050: 28 TW

Total Primary Power vs Year

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1990: 12 TW 2050: 28 TW

Total Primary Power vs Year

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