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Noviembre 2016
Escenarios de Energía
Renovable para México
Informe de antecedentes
2 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Mikael Togeby and Nina Dupont
Ea Energy Analyses
Frederiksholms Kanal 4, 3. th.
1220 Copenhagen K
Dinamarca
T: +45 88 70 70 83
Email: [email protected]
Web: www.eaea.dk
3 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Contenido ................................................................
Prólogo .......................................................................................................4
1 Introducción ........................................................................................6
1.1 El modelo Balmorel ............................................................................ 9
2 Escenarios ......................................................................................... 11
3 Datos y suposiciones.......................................................................... 13
4 Comparación de dos instrumentos de política .................................... 22
5 ¿Puede México ser aún más ambicioso? ............................................. 27
6 Debate .............................................................................................. 33
6.1 Objetivos de energía limpia versus precio de CO2 ........................... 33
6.2 Reducción adicional de las emisiones de CO2 .................................. 34
Referencias ............................................................................................... 37
4 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Prólogo
Este Informe de Antecedentes se relaciona con la perspectiva de Energía
Renovable Mexicana 2016, y se ha desarrollado en estrecha colaboración con
el Departamento de Planificación General, SENER, el equipo UNAM/SIMISE y
la Agencia Danesa de Energía. La actividad ha sido apoyada por el Programa
México-Dinamarca de Energía y Mitigación del Cambio Climático.
Los análisis centrales se basan en el modelo de Balmorel, que ha sido
completado con datos detallados del actual sistema eléctrico mexicano y los
desarrollos futuros esperados.
Se dispone de un informe de datos independiente, que proporciona una
perspectiva detallada de todos los datos introducidos y suposiciones
empleadas en la modelización y el análisis.
Mikael Togeby
5 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Agradecimientos
Los autores de este informe, desean reconocer el apoyo y la participación de
los socios del proyecto en el desarrollo y perfeccionamiento del trabajo de
análisis. De SENER, se expresa gratitud a Jesús Raymundo Duque Mora y Luis
Gerardo Guerrero Gutiérrez, Fabiola Rodríguez, Ana Lilia Ramos, Alaín de los
Ángeles Ubaldo, SENER, así como al Dr. Rafael Alexandri Rionda. De la UNAM,
queremos agradecer a la Dra. Cecilia Martín del Campo, Juan Quintanilla,
Giovanni Hernández, Diego Dorantes, Mariana Escalante, Ricardo Cruz y
Marco Martínez. De la Agencia Danesa de Energía, queremos agradecer el
apoyo de Niels Bisgaard Pedersen y Ulla Blatt Bendtsen del programa México-
Dinamarca.
6 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
1 Introducción
México tiene metas ambiciosas para expandir el porcentaje de energía limpia.
La energía limpia, en el contexto mexicano, se define como energía renovable,
nuclear y cogeneración industrial eficiente. Los objetivos se formulan como
proporción de energía limpia en comparación con la generación total de
electricidad.
El análisis actual indica que la expansión prevista de la energía limpia,
permitirá mantener las emisiones de CO2 del sector eléctrico a su nivel actual,
incluso con el aumento previsto de la demanda de electricidad.
En la Alianza Norteamericana de Clima, Energía Limpia y Medio Ambiente
(Canadá, Estados Unidos y México), se está debatiendo la coordinación del
esfuerzo para reducir las emisiones de CO2. Esto se puede realizar de diversas
formas, por ejemplo, con un mercado común de certificados energéticos
renovables o un mercado común para el CO2. Estos mercados comunes,
pueden ayudar a igualar el costo marginal de la expansión de la energía
renovable o la reducción de las emisiones de CO2 en los tres países y lograr
estos objetivos al costo (regional) más bajo.
En esta perspectiva, es relevante investigar los costos de disminuir las
emisiones mexicanas de CO2 aún más allá de los planes actuales. La reducción
adicional podría ser "exportada" a otros países, si se estableciera un marco
común.
México cuenta con impuestos sobre los combustibles fósiles: de 0,33 USD a
2,66 USD por tonelada de CO2. A partir de 2015, se ha iniciado el reporte de
emisiones para todas las emisiones por encima de 25.000 toneladas de CO2
(Sistema Nacional de Registro de Emisiones, RENE) y se prevé la regulación
para un Sistema de Comercio de Emisiones (ETS) para el 2018 (SEMARNAT,
2016). Se está llevando a cabo un ejercicio de simulación ETS con 50
participantes, entre ellos empresas del sector eléctrico.
Existen mecanismos internacionales de coordinación en otros países:
• Sistema de Certificados de Energía Renovable entre Noruega y Suecia
(NVE, 2016)
• El Sistema de Límite Máximo de Comercio de CO2 de la UE (28 países
de la UE y 3 países no pertenecientes a la UE) 1. El Sistema de la UE ha
1 Ver: ec.europa.eu/clima/políticas/ets/index_en.htm
7 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
mostrado precios bajos de CO2 desde el 2009. Ha habido un superávit
de cuotas de CO2 desde el inicio de la crisis económica. El precio actual
es de 7 USD por tonelada de CO2.
• La Iniciativa Regional de Gases de Efecto Invernadero (RGGI) cubre los
estados de Connecticut, Delaware, Maine, Maryland, Massachusetts,
Nueva Hampshire, Nueva York, Rhode Island y Vermont para limitar y
reducir las emisiones de CO2 del sector eléctrico.
• California, tiene un programa de limitación y comercio. Los precios
actuales están en el rango de 12 USD por tonelada de CO2.
Figura 1. Mecanismos simplificados de dos instrumentos de política diferentes.
El establecer metas para energía limpia y usar subastas para promover la
inversión en energía limpia, reducirá las emisiones mexicanas de CO2. Habrá
menos generación convencional (carbón, petróleo, gas natural) debido a que
habrá mayor generación de energía limpia (ver Figura 1). La energía limpia,
como la eólica y la solar, tiene bajos costos marginales y se priorizan en el
mercado sobre la energía convencional.
Imponer un objetivo o precio de CO2 a todos los generadores tendrá un
impacto comparable, pero algunos de los mecanismos difieren. Una
restricción de CO2 o un impuesto, aumentará el costo de la generación
convencional, aumentando así los precios de mercado y consecuentemente
aumentando el incentivo para la inversión en energía limpia. Comparado con
una configuración con objetivos de energía limpia, una configuración de
precios de CO2 aumentará la presión sobre los combustibles pesados como el
carbón y el petróleo (ver Figura 1).
Mecanismos para
impactar las emisiones
de CO2
8 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Con un límite en las emisiones de CO2, el precio del CO2 se puede encontrar a
través de subastas. La cuota de energía limpia no se conocerá desde el
principio, ya que la energía limpia es sólo una de varias maneras de reducir las
emisiones. Así mismo con los objetivos de energía limpia, los niveles de
emisión de CO2 no están predefinidos2.
En este informe se estudia cómo se pueden utilizar las metas de energía
limpia y los precios del CO2, para motivar las reducciones de CO2 en México.
Las preguntas incluyen:
• ¿Qué diferencia (en la capacidad de generación, las tecnologías y los
costos totales) haría el utilizar objetivos de CO2 en lugar de objetivos
de energía limpia?
o Se compararán dos escenarios con el mismo nivel de
emisiones de CO2:
▪ Los objetivos actuales de energía limpia
▪ Un caso teórico con una restricción de CO2, igual a las
emisiones de CO2 del escenario de metas de energía
limpia
o Se espera que un tope de CO2 dé un costo total menor, pero,
¿son substanciales las diferencias de costos?
• ¿Cómo se espera que se desarrolle el sistema eléctrico (en términos
de capacidad instalada, generación y costos totales) si el nivel de
emisiones de CO2 se redujera aún más de lo que se puede lograr con
los actuales objetivos de energía limpia?
o Tres escenarios, con aumento de la reducción de CO2, se
compararán con los escenarios con los actuales objetivos de
energía limpia.
▪ ¿Cuánto más costoso será reducir la emisión de CO2
con un 20 o un 50% - en comparación con la política
actual?
Las preguntas serán respondidas en base a estudios de modelos detallados del
sistema eléctrico mexicano.
2 En el modelo de Balmorel, se puede aplicar una restricción para la cuota de energía limpia o las emisiones de CO2. El modelo operará entonces el sistema e invertirá en nueva capacidad para que las restricciones se cumplan al menor costo posible. En este proceso, el modelo estima un precio sombra para encontrar la solución óptima. El precio sombra puede ser interpretado como el equivalente a un impuesto que se debe agregar a los combustibles, para lograr el nivel de emisiones requerido (bajo), o el subsidio dado a la energía limpia para alcanzar la meta de energía limpia. El modelo tiene cinco categorías de costos: costos de combustible, costos fijos y variables de O&M y costo de capital para generación y transmisión. Agregar una restricción aumentará los costos totales - la suma de estos cinco elementos.
Preguntas de
investigación
9 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Mercados de CO2 y previsión de precios
El mercado más desarrollado de los precios del CO2 es el Sistema de Comercio de
Emisiones (ETS) de la UE, que abarca 28 países y se introdujo en 2005. El ETS cubre
el sector de generación de energía y las grandes industrias, mientras que otros
sectores, como el transporte y la agricultura, aún no se incluyen en el sistema. El
sistema se basa en la emisión de un cierto número de cuotas libres, el cual se
reduce gradualmente. Los participantes en el mercado pueden comprar y vender
las cuotas de emisión. El precio objetivo a largo plazo era de más de 55 USD por
tonelada. Históricamente, los precios iniciales se situaban alrededor de los 25
EUR/tonelada, pero la crisis económica de 2008 condujo a una situación de exceso
de oferta de cuotas y precios bajos. Aún no se puede alcanzar un acuerdo político,
entre los países miembros, sobre la reducción del número de cuotas.
Actualmente, las reducciones certificadas de emisiones se negocian en torno a 7
USD por tonelada. La sobreoferta se está reduciendo gradualmente y se espera que
el precio aumente con el tiempo.
La AIE publicó recientemente su previsión de precios de CO2 de la Unión Europea
en el marco del nuevo escenario de políticas, que oscila entre 20 y 50
USD/tonelada en 2020 y 2040, respectivamente. Se prevé que este nivel de
penalización de los combustibles fósiles también afectará a los mercados de
América del Norte. Es probable que los mercados regionales de CO2 se extiendan
más, cuando las ambiciones globales hacia el cambio climático aumenten, y en ese
caso los precios del CO2 serán considerablemente más altos, según las
estimaciones de la AIE (IEA 2015, c).
1.1 El modelo Balmorel
Los sistemas de electricidad, tienen la característica única de que la demanda
y la generación deben siempre equilibrarse. Esto es bien conocido y se han
desarrollado muchos procedimientos para adaptarse a la variación diaria de la
demanda de electricidad con generación que da los costos totales más bajos
posibles.
Con fuentes de nueva generación, como la energía eólica y solar, encontrar el
despacho óptimo puede ser un desafío. La variación, por ejemplo, en la
generación de energía eólica, puede inducir muchas nuevas combinaciones de
despacho óptimo y el desarrollo de la capacidad de transmisión puede ser
importante.
El modelo Balmorel, es una herramienta avanzada para optimizar el
funcionamiento y el desarrollo de grandes sistemas eléctricos. Es un modelo
fundamental, donde se describe cada planta de energía individual (al menos
10 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
con capacidad, tipo de combustible y eficiencia) y la demanda de electricidad
por hora es una entrada. El modelo optimiza la generación, teniendo en
cuenta la capacidad de transmisión disponible.
El modelo también puede invertir en la expansión de menor costo del sistema.
Puede agregar simultáneamente capacidad de generación y transmisión. Esto
se hace con base en un catálogo que describe los costos de inversión (y otra
información clave) para las diferentes posibilidades.
El modelo es determinista y asume total previsión. Toda la información está
disponible para la optimización, por ejemplo, la demanda horaria, la entrada
hidroeléctrica, los perfiles eólicos y solares. También se conoce la
disponibilidad de centrales eléctricas. Estas suposiciones permiten resolver el
problema de optimización en pocas horas de tiempo de computadora -
incluso con una representación muy detallada del sistema mexicano, por
ejemplo, con 53 regiones de transmisión.
El modelo es de código abierto y se ha utilizado en muchos países, incluidos
17 europeos, 14 africanos, así como en China, Vietnam e Indonesia. Consulte
www.eaea.dk/balmorel para obtener más información y ejemplos de uso del
modelo.
11 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
2 Escenarios
Para estos análisis se han desarrollado varios escenarios. Todos los escenarios
abarcan desde 2015 hasta 2050 y los resultados se calculan cada cinco años.
Los escenarios incluyen:
• Sin Restricciones: Expansión a bajo costo - sin energía limpia ni metas
de CO2. La inversión en carbón está permitida en este escenario. Se
trata de un escenario hipotético, utilizado sólo para determinar el
costo y otros impactos de tener objetivos de energía limpia o de CO2.
• Principal: Se cumplen los objetivos de energía limpia formulados en
las leyes mexicanas de energía y clima. Vea la figura 2. No se puede
añadir nueva capacidad basada en el carbón, ya que no está en línea
con la política actual.
• Objetivo de CO2. Este escenario tiene las mismas emisiones de CO2
que el escenario principal, pero este se logra con un tope de CO2. El
propósito es comparar las diferencias de uso de las metas de energía
limpia y de CO2.
• Tres escenarios de precios de CO2 con mayores ambiciones en la
reducción de las emisiones de CO2. Estos son, Completo, 2/3 y 1/3. El
nivel del escenario de precios altos de CO2 (Completo) se inspira en
los análisis de los sistemas de precios de CO2 existentes y futuros en
Canadá. En el escenario Completo, se introduce gradualmente un
precio de CO2 de 75 USD por tonelada entre 2020 y 2040. Ver Figura 3.
En estos escenarios no se incluyen los objetivos de energía limpia.
El escenario Completo, es un escenario relativamente agresivo. En el
escenario de Nuevas Políticas de la AIE, los precios de CO2 para 2020, 2030 y
2040 son similares al escenario 2/3: 22, 37 y 50 USD por tonelada,
respectivamente.
12 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Figura 2. Objetivos de energía limpia para México. Parte de la generación total de electricidad.
Figura 3. Tres conjuntos de precios de CO2.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
RE
shar
e (%
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
CO
2 p
rice
(U
SD1
5/t
on
ne)
CO2 price - full
CO2 price - 2/3
CO2 price - 1/3
13 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
3 Datos y suposiciones
En esta sección, se presentarán los parámetros clave para el análisis del
modelo. En el informe de datos adjunto, se puede encontrar un resumen
completo y detalles de los datos de entrada y suposiciones. Ver Análisis de Ea
Energy (2016, b)
El punto de partida para los análisis del sistema eléctrico mexicano es la
demanda de electricidad. La demanda horaria se utiliza como entrada para
cada una de las 53 regiones de transmisión.
El pronóstico para el desarrollo hasta 2030 se ha tomado de PRODESEN 2016
y extrapolado hasta 2050, asumiendo un nivel de crecimiento anual absoluto
y consistente con el proyectado para el final del período en PRODESEN 2016,
es decir, el período 2020-2030. Esto resulta en una disminución en el
crecimiento anual relativo. Vea la Figura 4.
Figura 4. Proyección de la demanda de electricidad modelada (TWh), y la tasa de crecimiento anual correspondiente (% anual).
En el año 2000, la demanda de electricidad en México fue del orden de 200
TWh, y en 1990 alrededor de 115 TWh. En 1990, más de la mitad de la
generación estaba basada en petróleo (AIE, 2016, b), vea la Figura 5.
0%
1%
2%
3%
4%
2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
0
100
200
300
400
500
600
700
800
% p
.a.
TWh
Demand (leftaxis)
Growth (rightaxis)
Demanda
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Figura 5. Generación histórica de electricidad en México por tipo de combustible, TWh
El modelo de Balmorel ha sido completado con información sobre cada planta
de energía individual (por ejemplo, combustible, capacidad y eficiencia) y
utiliza esto para calcular los costos marginales de generar energía de cada
planta. Los costos marginales se utilizan para calcular el despacho óptimo,
teniendo en cuenta las limitaciones de capacidad de transmisión entre
regiones. El despacho óptimo se define como la asignación de generación que
da el costo total del sistema más bajo. La capacidad existente en 2015 se
muestra en la Tabla 1.
Combustible Unidades Capacidad (MW)
Gas natural 176 26 422
Hidroeléctrico 74 12 468
Combustóleo 81 11 675
Carbón 6 5 378
Eólico 33 2 946
Aceite ligero 81 1 517
Nuclear 1 1 510
Geotérmica 14 926
Coque 2 580
Cogeneración 8 572
Solar 9 57
Total 481 64 051
Tabla 1. Capacidad de generación existente (2015)
La expansión de generación proyectada (PRODESEN, 2016) para generadores
de gas natural y petróleo hasta el año 2020, y la cogeneración industrial,
geotérmica e hidroeléctrica hasta 2030, se incluye en todos los escenarios.
Ver Tabla 2. Para Baja California, se ha asumido, en contraste con PRODESEN,
que no habrá gas natural disponible.
Generadores existentes
Capacidad de
generación adicional
prevista
15 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Se incluyen las inversiones previstas en el Sistema de Transmisión hasta 2021.
MW 2020 2025 2030 Total
Gas natural 17 283 17 283
Petróleo 261 261
Cogeneración 3 011 4 034 7 045
Hidroeléctrico 342 3 869 281 4 492
Geotérmica 336 441 118 895
Tabla 2. Adiciones exógenas a la capacidad de generación representada en el modelo
El modelo invertirá en nueva generación y capacidad de transmisión cuando y
donde sea económicamente atractivo. Esto se hace sobre la base de un
catálogo de todas las tecnologías potenciales disponibles para nuevas
inversiones. El modelo invertirá en energía limpia (energía renovable, por
ejemplo, eólica, solar y nuclear) si es económicamente atractiva, o para
cumplir objetivos de energía limpia.
La competitividad de la energía eólica y solar está mejorando con el tiempo,
debido a que se supone que los costos de inversión disminuyen y los costos de
combustible están aumentando, ver Figura 6 y Figura 7. Los costos de
inversión pueden ser comparados, por ejemplo, a las de las tecnologías
nucleares (6,281 USD por kW) o de gas natural (CCGT: 875 USD por kW).
Figura 6. Proyección de desarrollo de precios de combustible representada en el modelo, USD 2015/GJ
0
2
4
6
8
10
12
14
16
20
15
20
17
20
19
20
21
20
23
20
25
20
27
20
29
20
31
20
33
20
35
20
37
20
39
20
41
20
43
20
45
20
47
20
49
USD
15
/GJ Biomass
Fuel oil
Natural gas
Coal
Inversiones basadas en
modelos
16 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Figura 7. Proyecciones de desarrollo de costos de inversión para plantas eólicas y solares basadas en tierra y fotovoltaicas representadas en el modelo. La tecnología de energía eólica representada, se basa en aerogeneradores de corte bajo (LCI), caracterizada por un 20% más de costos de inversión en comparación con las turbinas eólicas convencionales, pero mayor generación por MW instalado (FLH).
Se han utilizado datos detallados sobre el recurso eólico y solar (Hahmann,
2016). Vea de la Figura 8 a la Figura 11.
Para cada una de las 53 regiones de transmisión, se ha obtenido el viento
(m/s) y los datos solares (W/m2) del proyecto Atlas Eólico de México3. El
proyecto tiene datos del 2006 al 2015, y el 2013 ha sido seleccionado porque
este año estuvo cerca de la velocidad media del viento para el período (un
"año de viento normal"). Los datos provienen de simulaciones metrológicas
que han sido reducidas a escala para producir resultados de mesoescala (5 x 5
km). Los resultados son preliminares y serán desarrollados y refinados
mediante el uso de datos de un conjunto de mástiles de viento nuevos.
La información detallada sobre el recurso eólico y solar (valores horarios para
53 ubicaciones) es importante para describir correctamente el efecto de
afinar, por ejemplo, la fuerte variación del viento, en un sitio específico, se
está volviendo más fluida ya que la generación de un área más grande se
agrega. Por ejemplo, mientras que la velocidad del viento más baja en un
lugar específico típicamente es cercana a cero, la velocidad media del viento
más baja para todas las regiones es 21% del máximo.
3 Ver: Hahmann et al (2016).
0
500
1000
1500
2000
2500
20
20
20
22
20
24
20
26
20
28
20
30
20
32
20
34
20
36
20
38
20
40
20
42
20
44
20
46
20
48
20
50
USD
15
/kW
Wind
Solar
Eólica y solar
17 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Figura 8. Velocidad media del viento en 2013 (m/s).
Figura 9. Variación de la velocidad media anual del viento en México (m/s, a 100 metros de altura, promedio de todas las celdas de 5 x 5 km).
5,5
5,6
5,7
5,8
5,9
6
6,1
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
18 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Figura 10. Ubicación de las coordenadas de la serie solar (puntos azules). El mapa solar de adecuación, IRENA (2015) ha calculado la adecuación solar basada en la irradiación, así como la información sobre la distancia a la red, densidad de población, topografía, cobertura de la tierra y áreas protegidas. Los lugares seleccionados tienen los índices de idoneidad más altos por región.
Figura 11. Ubicación de las coordenadas de las series de tiempo del viento (puntos rojos). Los datos IRENA se utilizan para encontrar la ubicación dentro de cada región correspondiente al percentil 90 de la velocidad media más alta del viento dentro de cada región.
19 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
El modelo está abarcando a México, y aún no tiene una representación de los
países vecinos. En una etapa posterior, se incluirán los países vecinos y la
posible importación/exportación.
La descripción actual del potencial máximo de energía renovable por región,
está simplificada y debe mejorarse para encontrar la distribución regional
precisa de la expansión de generación. Asimismo, debe mejorarse la
descripción de los proyectos de inversión que son candidatos para la
geotermia, la cogeneración y la hidroeléctrica. Los costos de estas tecnologías
son muy individuales y específicos del sitio. Para el período posterior a 2030,
se han asignado costos de inversión genéricos y simplificados a estas tres
tecnologías. La información sobre la demanda de calor industrial es limitada,
por lo que el modelo no invierte en cogeneración después de 2030. Se debe
implementar una representación más detallada de la biomasa en el modelo,
incluyendo los precios de los combustibles por tipo de biomasa y los costos
actualizados de las inversiones para las centrales de biomasa. Deben
agregarse las restricciones sobre el uso del agua en las centrales
hidroeléctricas.
Desarrollo futuro
20 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Tendencias mundiales de los costos y del despliegue de las energías
renovables
Las inversiones mundiales en capacidad de generación de energía renovable,
comprenden 288.000 millones de USD, es decir, el 70% de la inversión total en
generación y más de dos veces y media la capacidad de nuevos combustibles
fósiles en 2015. La inversión en energías renovables, ha permanecido estable desde
el 2011, pero, generará un tercio más de electricidad sobre una base anualizada
gracias al progreso tecnológico ya la reducción de costos unitarios.
En 2015, el crecimiento global de la capacidad de electricidad renovable alcanzó un
récord histórico de 153 gigavatios (GW), gracias a las ganancias récord tanto en
energía eólica terrestre (63 GW) como en energía solar (49 GW).
El despliegue récord fue acompañado por continuas reducciones de costos de
generación, con precios de remuneración a largo plazo que se anunciaron en
niveles bajos de entre 30 y 50 USD por MWh, tanto para plantas eólicas terrestres
como solares fotovoltaicas. Se espera que estos proyectos sean operativos a
mediano plazo en mercados tan diversos como en América del Norte, América
Latina, Medio Oriente y el norte de África. Los recientes resultados de licitación en
Europa para proyectos eólicos terrestres a gran escala, indican posibles
reducciones de costos del 40% al 50% para las nuevas plantas en 2021.
Recientemente, una oferta danesa para un gran parque eólico, ofreció un precio
récord bajo de 55 USD por MWh.
Estos precios indican una clara aceleración en las reducciones de costos,
aumentando la asequibilidad y mejorando el atractivo de las energías renovables
entre los responsables de las políticas y los inversionistas.
La AIE espera que los costos de generación eólica terrestre disminuyan un 15% más
en promedio para el 2021, mientras que los costos de energía solar fotovoltaica se
prevé que disminuyan en un 25%. Estas tendencias se sustentan en una
combinación de apoyo político sostenido, progreso tecnológico y expansión en
nuevos mercados con mejores recursos renovables. Además, las condiciones de
financiación mejoradas, desempeñan un papel particularmente importante, son
impulsadas por el uso cada vez mayor de contratos de compra de energía a largo
plazo otorgados mediante licitaciones públicas o privadas y competitivas en
precios, incluidos los sistemas de subastas respaldados por el gobierno.
China, continua siendo el líder mundial en la expansión de las energías renovables,
lo que representa cerca del 40% del crecimiento. En 2021, se espera que más de un
tercio de la energía solar fotovoltaica acumulada en el mundo y la capacidad eólica
terrestre se ubiquen en China.
21 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Se prevé que la capacidad de energía solar fotovoltaica de la India aumente ocho
veces, apoyado con objetivos ambiciosos del gobierno y subastas competitivas,
donde los precios de los contratos ya han disminuido por un factor de dos desde el
2014
La energía solar fotovoltaica junto con la eólica terrestre, representan el 75% del
crecimiento global de la capacidad eléctrica renovable a medio plazo. La energía
solar fotovoltaica, lleva aportando casi el 40% de las adiciones globales, mientras
que la eólica terrestre es la mayor fuente de nueva generación de electricidad
renovable. El crecimiento de la energía hidráulica se desarrolla lento, porque se
espera que se realicen menos proyectos convencionales a gran escala en China y en
Brasil, mientras que algunos proyectos se retrasan en varios países en desarrollo.
Se pronostica que la capacidad eólica marina se triplicará durante el período de
pronóstico liderado por el despliegue en Europa, pero con la capacidad de China
también aumentando rápidamente. Estos desarrollos se complementan con un
modesto crecimiento de las tecnologías termo solares concentradas (China y
Marruecos), geotérmica (Indonesia y Turquía) y oceánicas (Francia y Corea).
La proporción de energías renovables en la generación total de electricidad,
aumentará de más del 23% en 2015 a casi 28% en 2021. (IEA 2016, d)
22 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
4 Comparación de dos instrumentos de política
En este capítulo ilustraremos dos casos de política:
• El impacto de las metas de energía limpia. Esto se hará comparando el
escenario Sin Restricciones con el escenario Principal.
• El impacto de los Objetivos de energía limpia frente a los Objetivos de
CO2. Esto se hará comparando el escenario Principal (con objetivos de
energía limpia) con el escenario de Objetivo de CO2, un escenario con
un tope de CO2, limitando las emisiones de CO2 a las obtenidas en el
escenario Principal. En realidad, un objetivo de CO2 puede alcanzarse
mediante cuotas, un precio de CO2 o un impuesto sobre el CO2 para
todos los combustibles.
Los resultados se describirán en MW (capacidad), GWh (generación) y en USD
(costos totales del sistema).
El escenario Principal y el escenario de Objetivo de CO2, tienen niveles
significativamente más bajos de emisiones4 de CO2 en comparación con el
escenario No Restringido.
En el escenario No Restringido, el modelo puede invertir en generación
basada en carbón, y utiliza esta posibilidad en una medida limitada (350 MW
en 2020 que crecen a 1.300 MW en 2050). El carbón es más barato que el gas
natural, pero los costos de inversión para las plantas de energía son más altos.
4 La emisión total de CO2 de todos los sectores en México fue de 431 millones de toneladas en 2014 (IEA, 2016b). INECC (2016) indicó una emisión neta total de 492 millones de toneladas para 2013. Las emisiones en los escenarios No Restringidos pueden compararse con el escenario de business-as-usual del INDC: Esto tiene una emisión del sector de energía de 202 millones de toneladas en 2030, que es significativamente más que en nuestro escenario Sin Restricciones. El objetivo incondicional de 139 millones de toneladas es cercano al resultado en el escenario Principal.
Emisiones
23 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Figura 12. Emisión de CO2 en tres escenarios, resultados de la modelización
Mediante la implementación de una restricción de CO2 en el modelo, un
precio sombra de CO2 es calculado automáticamente por el modelo. Este
precio representa el precio de CO2 que es necesario para obtener las mismas
emisiones de CO2 que impone el tope de CO2. En el escenario Objetivo de CO2,
las emisiones de CO2 están limitadas al mismo nivel que las del escenario
Principal. El precio sombra resultante del CO2, se compara con los precios del
CO2 (utilizados en el siguiente capítulo) en la Figura 13. El precio sombra del
escenario Objetivo de CO2 es cercano al utilizado en el escenario de los
precios de CO2 1/3.
Figura 13. Los precios del CO2 en el escenario Objetivo de CO2 (línea roja discontinua) y los precios utilizados en los escenarios, modelando objetivos ambientales más ambiciosos.
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CO2 cap SP
Costo de CO2
24 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Se puede ver en la figura 14 que sólo el escenario Principal cumple los
objetivos de energía limpia. El escenario de Objetivo de CO2 tiene emisiones
idénticas, pero logra este objetivo con menos carbón y petróleo, más gas
natural y menos energía renovable. Este mecanismo es más claro en los años
2025 y 2030. Después de estos años, hay muy poco petróleo y carbón en el
escenario Principal.
Figura 14. Porcentaje de energía limpia en los tres escenarios, modelos de resultados.
Las emisiones de CO2 son las mismas en el Principal y en el escenario de
Objetivo de CO2. Sin embargo, la forma en que se ha logrado es diferente,
como se observa en la Figura 15. En el escenario de Objetivo de CO2, la
generación de gas natural ha superado la generación de carbón y petróleo.
Por lo tanto, se necesita menos energía limpia para cumplir el Objetivo de
CO2.
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LIMPIA - Otra
LIMPIA -Renovable
Goal
Energía limpia
25 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Figura 15. Generación en escenario Principal y Objetivo de CO2. Años elegidos.
El uso de cuotas de CO2 o fijación de precios para lograr el mismo nivel de
emisión que se lograría con los Objetivos de energía limpia, reducirá los costos
globales de mitigación. El costo adicional en la realización de la reducción de
las emisiones de CO2, es menor en los primeros años, por ejemplo, 350
millones USD por año en 2030 - o 1,5% menos de costos totales del sistema
(sobre una base anualizada). Después de 2040, el escenario Objetivo de CO2
se vuelve más caro. La inversión (costosa) realizada en la primera parte del
período en el escenario Principal, reduce el costo en la parte posterior del
período estudiado, vea la Figura 16.
Expresado en valor presente neto (con 10% de interés), el escenario Principal
es 2.229 millones USD más caro que el escenario No Restringido y el escenario
de Objetivo de CO2 es 1.472 millones USD más caro que el escenario No
Restringido. El Objetivo de CO2 es 1.357 millones USD más barato que el
escenario Principal.
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Fuel oil
Cogeneration
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Costos totales
26 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Figura 16. El costo total anualizado comparado con el escenario Sin Restricciones.
En el escenario Objetivo de CO2, la inversión en nueva generación (comparado
con el Principal) se centra más en el gas natural (por ejemplo, 3,267 MW más
en 2030) y menos en energía eólica y solar (3,028 MW menos eólica y 164
MW menos solar). La diferencia de capacidad se reduce en los años
siguientes, como puede verse en la Figura 17.
Figura 17. Inversión basada en modelos de capacidad de nueva generación en todos los escenarios, GW.
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2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
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Capacidad de
generación
27 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
5 ¿Puede México ser aún más ambicioso?
En este capítulo, investigaremos si y cómo México podría reducir las
emisiones de CO2 aún más de lo previsto con los actuales objetivos de energía
limpia (por ejemplo, una reducción del 50% en comparación con el escenario
Principal en 2050). ¿Cuánto más caro es reducir la emisión de CO2 más allá de
los planes actuales?
Los resultados se presentan en términos técnicos (MW, GWh), así como en
términos económicos. Además, se hará hincapié en los aspectos operativos:
¿Puede el sistema integrar las altas proporciones de las energías renovables?
Ver la figura 3 (capítulo 2) para los tres conjuntos de precios de CO2 utilizados
para simular los futuros niveles de ambición en la reducción de las emisiones
de CO2. Los tres perfiles de precios terminan en 75, 50 y 25 USD por tonelada,
para los escenarios 2/3, 1/3 y el Completo, respectivamente. Esto está muy
por encima de los precios actuales de CO2, por ejemplo, en la UE o California.
Con base en las suposiciones de proyección de demanda de energía utilizada
en el análisis, la demanda de electricidad crece 160% entre 2015 y 2050.
Incluso con este crecimiento, las emisiones de CO2 se reducen en todos los
escenarios de CO2, excepto en el escenario Principal, donde se puede
encontrar un aumento marginal. Los escenarios de CO2, resultan en
reducciones significativas en comparación con el escenario Principal. Los tres
niveles de los precios de CO2 examinados, son todos más agresivos que los
actuales objetivos de energía limpia, como se implementó en el escenario
Principal. Vea la Figura 18.
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Emisiones
28 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Figura 18. Emisión de CO2 en los cuatro escenarios examinados, resultados de la modelización.
Las reducciones de CO2, son posibles debido a la inversión masiva en nueva
capacidad de generación. Como se ilustra en la Figura 19, la nueva capacidad
de generación en el escenario Principal, está compuesta por gas natural,
energía eólica y solar. Los escenarios de precios de CO2 tienen más energía
eólica y solar y menos gas natural.
El modelo también podría haber invertido en nuclear, carbón con CCS y diésel,
pero ninguna de estas tecnologías se encuentran económicamente atractivas.
Figura 19. Inversión basada en modelos de nueva capacidad de generación, GW.
Con más energía eólica y solar en el sistema, la necesidad de transmisión
aumenta. La Tabla 3, ilustra las inversiones en capacidad de transmisión. Con
más energía eólica y solar, se necesita más capacidad de transmisión.
El modelo invierte en capacidad de transmisión cuando es económicamente
atractivo: por ejemplo, cuando la reducción en los costos totales es mayor que
la inversión necesaria (expresada como costos anuales). La transmisión puede
tener otros propósitos, como asegurar el funcionamiento de la red, pero en el
modelo de Balmorel es, solamente, el transporte de la electricidad lo que está
en foco.
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2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
GW
Solar
Wind
Biomass
Geothermal
Cogeneration
Natural gas
Nueva capacidad de
generación
Nueva capacidad de
transmisión
29 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Principal 1/3 2/3 Completo
Acapulco Puebla 93 123 166 126
Temascal 352 510 577 549
Aguascalientes Durango 0 0 653 398 Guadalajara 0 0 0 98
Salamanca 0 0 334 954
San Luis Potosí 0 0 47 0
Cancún Mérida 267 14 0 0
Carapan Guadalajara 0 0 0 154
Central Puebla 0 3,487 6,851 9,445 Querétaro 792 2,376 4,635 5,896
Chihuahua Laguna 0 0 0 151
Coatzacoalcos Temascal 0 0 0 124
Culiacán Los Mochis 256 796 1,549 1,968
Mazatlán 249 477 1,076 1,375
Durango Mazatlán 0 0 481 398
Ensenada Mexicali 81 311 769 1,121
Tijuana 1,508 1,732 1,713 1,891
Grijalva Tabasco 739 815 1,677 1,799 Temascal 23 19 275 1,116
Guadalajara Tepic 0 0 134 577
Hermosillo Nacozari 48 0 122 93
Huasteca Monterrey 0 0 698 2,114
Poza Rica 0 0 120 1,596 Valles 0 0 0 63
Los Mochis Obregón 0 0 13 265
Matamoros Reynosa 0 2,332 3,168 3,408
Mexicali San Luis Rio Colorado 0 0 50 262
Moctezuma Nacozari 31 0 176 190
Monterrey Saltillo 0 0 188 1,970
Nuevo Laredo Reynosa 0 127 651 778
Poza Rica Veracruz 16 314 1,150 2,674
Puebla Temascal 887 5,251 9,683 12,182
Querétaro Salamanca 0 0 170 382
San Luis Potosí 1,768 6,425 9,016 10,265
Tamazunchale 76 156 76 0
Temascal Veracruz 969 1,257 2,096 3,666
Total 8,155 26,522 48,314 68,049
Tabla 3. Nueva Capacidad de transmisión (MW). Por simplicidad, solo se muestra la capacidad para el final del año (2050).
En los escenarios de precios de CO2, en los primeros años, el petróleo y el carbón están generando menos, y el gas natural más. En años posteriores, el gas natural también se reduce y se introduce más energía renovable, ver la Figura 20.
30 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
Figura 20. Generación de escenario Principal y los tres escenarios de precios de CO2, TWh.
Más energía eólica y solar significa menos costos de combustible, pero
mayores costos de capital. Como se ilustra en la figura 21, los costos
adicionales en el escenario Completo de precios de CO2 (comparado con el
Principal) alcanzan 4.000 millones USD por año en 2040, lo que corresponde a
un 10% de los costos totales.
Figura 21. Diferencia en la economía total en los tres escenarios de CO2 en comparación con el Principal.
La Figura 22 ilustra cómo el costo de reducir las emisiones de CO2, más allá del
escenario Principal, está aumentando. Por ejemplo, se puede lograr una
reducción del 20% a un costo adicional de aproximadamente 2%. Una
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Economía
31 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
reducción del 50% aumentaría el costo alrededor de 11% en 2030 y 6% en
2050.
Figura 22. Aumento en los costos totales en comparación con el escenario Principal. Los tres puntos con reducciones corresponden a los escenarios 1/3, 2/3 y el Completo.
En el escenario Principal, los objetivos de energía limpia se cumplen en todos
los años, 2020-2050. Los escenarios 2/3 de precios de CO2, superan el objetivo
de 2030 y el escenarios Completo a partir de 2025.
Figura 23. El porcentaje de energía limpia en los cuatro escenarios.
En sistemas con gran proporción de energía eólica y solar, existe el riesgo de
reducción de la energía eólica y solar y de derrame hidroeléctrico. El
-4%
-2%
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2%
4%
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12%
-10% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%
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Reduction in CO2 emissions compared to Main (%)
2030
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CONVENCIONAL
LIMPIA - Otra
LIMPIA -Renovable
Goal
Energía limpia
Integración eficiente de
energía eólica y solar
32 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
panorama general, es que la gran proporción de energía eólica y solar se
puede integrar de manera eficiente en el sistema mexicano.
Solamente se producen cantidades mínimas de reducción al final del período
de proyecciones. Para el escenario Completo, el recorte es más alto pero
permanece por debajo del 2%. Los valores informados son promedios
nacionales y pueden encontrarse cantidades relativas mayores en áreas de
transmisión específicas.
En todos los otros escenarios y años, se produce una reducción mucho menor.
La generación de energía solar e hidráulica no se reduce en grado significativo,
vea la Figura 24. Observe que el modelo ha invertido de manera óptima tanto
en generación como en transmisión, de modo que la reducción descrita puede
denominarse reducción económica óptima.
La reducción puede reducirse de varias maneras, que no se han incluido en el
modelo actual: por ejemplo, la inversión en el bombeo hidroeléctrico, la
flexibilidad en las fuentes de generación convencionales, la respuesta a la
demanda (demanda extra, por ejemplo, para uso industrial, cuando los
precios son bajos) y la importación/exportación a los países vecinos.
Figura 24. Restricción de energía eólica, solar e hidráulica, porcentaje de la posible generación (%).
0,0%
0,2%
0,4%
0,6%
0,8%
1,0%
1,2%
1,4%
1,6%
1,8%
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2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
Cu
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Wind
Solar
Hydro
33 | Escenarios de energía renovable para México, Análisis basado en modelos de mayor uso de energía renovable en el sistema eléctrico mexicano - 24-11-2016
6 Debate
El desarrollo del sistema eléctrico mexicano ha sido estudiado desde el estado
actual y hasta el año 2050. Se han utilizado simulaciones de inversión basadas
en modelos de bajo costo para ilustrar una serie de futuros posibles. Es bien
sabido que, las proyecciones de datos de entrada para el año 2050 están
sujetas a un alto grado de incertidumbre. El propósito no ha sido predecir el
futuro, sino ilustrar aspectos y posibilidades importantes para el sistema
eléctrico mexicano.
El sector eléctrico en México representa sólo el 26-32% de la emisión neta de
gases de efecto invernadero, pero se espera que sea el sector que más
contribuya a la reducción indicada en las Contribuciones Previstas y
Determinadas a Nivel Nacional (INDC) para 2030: Ambas en términos
absolutos (63 millones de toneladas) y relativamente (31%). En el INDC, la
reducción está en relación con un escenario de business-as-usual.
6.1 Objetivos de energía limpia versus precio de CO2
Se puede utilizar diferentes combinaciones de instrumentos de política para
reducir la emisión de CO2. En el presente estudio se han comparado dos
escenarios: el escenario Principal con los objetivos mexicanos de energía
limpia implementados (es decir, el 35% en 2024 y el 50% en 2050) y un
escenario Objetivo de CO2, donde un objetivo de CO2 (e implícitamente una
sombra de precio de CO2) se ha incluido.
Los resultados ilustran que el uso del Objetivo de CO2, reduce los costos
totales con un 1,5% en comparación con los objetivos de energía limpia. Esto
se hace reduciendo el uso de petróleo y carbón. En la generación de energía
se utiliza más gas natural y menos energía eólica y solar, mientras que las
emisiones son las mismas. El precio del CO2 necesario para realizar este
desarrollo alcanza los 30 USD por tonelada en 2035.
También puede aplicarse un sistema de objetivos de CO2 para otros sectores,
por ejemplo, en el proceso de energía en la industria, lo que podría mejorar la
coordinación entre los sectores. El sistema ETS de la UE tiene esta
característica.
En la práctica, México no necesita elegir entre metas de energía limpia o
metas/precios de CO2. Se pueden combinar muchos tipos de instrumentos de
política. Muchos de los resultados y reducciones de costos en los escenarios
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de precios de CO2 se pueden obtener, por ejemplo, por restringir el uso de
petróleo y carbón para la generación de energía, mediante un impuesto o un
reglamento, por ejemplo.
6.2 Reducción adicional de las emisiones de CO2
Se han estudiado tres desarrollos alternativos con disminución de emisiones
de CO2 (en comparación con los actuales objetivos de energía limpia). Las
mayores ambiciones se han implementado mediante la prueba de tres
escenarios con precios de CO2 relativamente altos. Los niveles se han
inspirado en los análisis canadienses. La evolución más alta del precio del CO2
(escenario "Completo" de precios de CO2) termina en 75/ton USD en 2050.
Los otros dos escenarios alternativos cuentan con precios de CO2 que son 1/3
y 2/3 de este, respectivamente.
El escenario 1/3 se acerca al escenario Principal, así que, en términos
populares, el 2/3 tiene el doble de ambición (en el precio sombra) en
comparación con el escenario Principal - y el escenario Completo, tiene una
ambición tres veces mayor.
Las tres alternativas darán lugar a reducciones significativas de CO2 del sector
eléctrico - 21%, 39% y 48% respectivamente, comparado al escenario Principal
(en 2050). La reducción máxima de las emisiones del sector eléctrico en
comparación con el Principal, es de 65 millones de toneladas anuales en 2030
(escenario de precios de CO2, Completo). Esto puede ser comparado con la
diferencia entre los objetivos incondicionales y condicionales en el INDC
mexicano: 146 millones de toneladas anuales. El sector eléctrico puede
aportar una contribución significativa en la reducción global de CO2 en
México.
Esta reducción se ha logrado principalmente mediante el despliegue de más
energía eólica y solar - a expensas del gas natural. En 2050 los tres escenarios
tienen 54%, 65% y 70% de energía renovable (1/3, 2/3 y el Completo,
respectivamente) y 6% de energía limpia. La energía eólica y la energía solar
representan el 44%, 55% y 61% de la generación total en 2050,
respectivamente.
Las simulaciones indican que es posible operar el sistema eléctrico mexicano
con estos altos niveles de energía renovable variable. El sistema mexicano es
relativamente flexible con su gran proporción de generación a base de gas
natural. Además, la capacidad de generación hidroeléctrica despachable,
ayuda a hacer el sistema flexible. La pequeña cantidad de reducción (menos
Gran potencial
Integración eficiente
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del 2%) indica una integración eficiente de la energía eólica y solar en el
sistema. Parte de la razón de esto es que toda la inversión económica en la
transmisión se ha incluido, lo que contribuirá a adaptar la energía renovable
variable.
La reducción puede disminuirse aún más, por ejemplo, con inversiones en
bombeo hidroeléctrico y otras medidas que no han sido incluidas en los
análisis, como la respuesta a la demanda y el intercambio con los países
vecinos.
Los costos totales de generación de electricidad aumentarán, cuando se
reduzcan las emisiones de CO2. En términos relativos, los costos de reducción
de las emisiones de CO2 con un 20% aumentarán los costos totales con menos
del 2%. Reducir las emisiones de CO2 con un 50% aumentará los costos totales
con un 6-11%.
Es una decisión política si estos aumentos de costo valen el resultado (una
emisión más baja). Los análisis indican cómo la reducción de emisiones puede
lograrse de manera más eficiente, en igualdad de condiciones.
Pueden usarse muchos instrumentos de política y, a menudo se utilizan en
combinación, por ejemplo, la UE tiene metas para el CO2, un porcentaje de la
energía renovable así como los instrumentos separados para promover
eficacia energética. La combinación de instrumentos puede dar lugar a cierta
superposición (y costos adicionales), pero también puede dar un desarrollo
más sólido, ya que el progreso está garantizado por varios instrumentos.
Coordinación internacional
Un sistema internacional de comercio de CO2 puede coordinar los esfuerzos
para reducir las emisiones.
El Sistema de Comercio de Emisiones (ETS) de la Unión Europea cubre 28
Estados miembros y el sistema incluye el sector eléctrico y la industria.
Actualmente hay un exceso de oferta de cuotas, y el precio es más bajo de lo
esperado (y necesario para promover la energía renovable): 7 USD por
tonelada. El bajo crecimiento económico es una de las razones principales de
la sobreoferta.
La UE también tiene metas para las energías renovables y la eficiencia
energética. Los objetivos se superponen (por ejemplo, la expansión de las
Aumentos en los costos
totales
Los instrumentos de
política pueden
combinarse
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energías renovables ha incrementado la sobreoferta de cuotas), pero da un
grado de solides para el desarrollo.
La implementación de un Sistema Internacional de Comercio de Emisiones en
México, requiere una preparación exhaustiva y podría incluir un enfoque
progresivo donde el sistema comercial podría ser introducido en los sectores
más importantes de emisiones, como la producción de energía y la industria
pesada. Esto está en consonancia con el ejercicio de simulación ETS que se
está preparando.
Síntesis
Las principales conclusiones de este informe incluyen:
• Es posible operar el sistema eléctrico mexicano con un porcentaje muy
alto de energía eólica y solar, por ejemplo, 61% en 2050. Este
resultado se obtiene con una inversión óptima en la capacidad de
transmisión - junto con la inversión en capacidad de generación. Sólo
se produce una reducción mínima (menos del 2%) de la energía eólica.
La inversión en bombeo hidroeléctrico puede disminuir la cantidad de
reducción.
• El uso de los objetivos de energía limpia tiene un impacto significativo
en la emisión de CO2.
• Los instrumentos de política alternativos, como los objetivos o los
precios de CO2, pueden tener un impacto similar a un costo total más
bajo o reducciones mayores de CO2 al mismo costo. Sin embargo, se
calcula que la diferencia en los costos totales es del orden del 1%, por
lo que no es extensa.
• Se han estudiado escenarios con precios altos y muy altos de CO2 que
resultan en una mayor reducción de las emisiones mexicanas del
sector eléctrico. El aumento de los costos totales en comparación con
la implementación de metas de energía limpia, es de alrededor del 2%
para una reducción de 20% de las emisiones y, para la reducción de
50% de las emisiones, el aumento de los costos es de aprox. 11% en el
mediano plazo y 6% hacia el final del período.
• El desarrollo de los instrumentos de política puede reducir los costos
totales, por ejemplo, con más coordinación internacional e
intercambio de poder. El aumento de la capacidad de transmisión de
los países vecinos, contribuirá a la integración de una generación más
variable.
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