Programa de Energía
PEUACM Programa de Energía
REPORTES DE INVESTIGACIÓN Primer trimestre 2007
Editorial
Contenido En el contexto actual, el Programa de Energía de la
Entorno Nacional sobre Energía
Universidad Autónoma de la Ciudad de México
1
(PEUACM) constituye un paso importante en la tarea de
impulsar
el
desarrollo
social
mediante
María del Rocío Sarmiento Torres
la
educación, la difusión de la cultura y el apoyo en materia de capacitación a los sectores productivos de
Demanda de gasolina en la Ciudad de México
la Ciudad de México y el resto del país. Es por esto que
el
PEUACM
pretende
convertirse
en
un
12
Juan Carlos Rodríguez Díaz
instrumento para elevar el nivel de conocimiento sobre diversos aspectos relacionados con el sector
Energía y Transporte en la Ciudad de México
energético, así como llevar a cabo el estudio crítico y
18
sistemático de las distintas etapas de las explotación de la energía.
Miriam Evelia Téllez Ballesteros
Con el propósito de apoyar el área de desarrollo de
Una aplicación eólica moderna al transporte marítimo
las líneas de investigación del PEUACM, se ha
29
creado esta publicación para difundir periódicamente diversos tópicos de las trabajos desarrollados por
José Arias Chávez
algunos miembros del Programa. Los documentos aquí presentados son capítulos aislados de trabajos
Consumo de energía eléctrica en el sector residencial de la Ciudad de México
de investigación más extensos, y se pretende que su difusión contribuya a la discusión y/o resolución de los problemas inherentes a la Ciudad de México, así
Fernando Gabriel Arroyo Cabañas
como de estimular el análisis de las ideas aquí expuestas y la comunicación de los miembros del PEUACM con la comunidad académica.
1
42
Programa de Energía
ENTORNO NACIONAL SOBRE ENERGÍA
María del Rocío Sarmiento Torres*
Resumen: Este trabajo corresponde al capítulo III del proyecto
de
investigación
en su consumo por el también cada vez mayor
denominado
parque vehicular; asimismo se tiene un claro
“Potencial Energético de los Residuos Sólidos
panorama del incremento en la demanda de gas
en el Distrito Federal”, desarrollado en el 2004 y
natural, al haberse efectuado una mayor oferta,
el cual establece un marco de referencia acerca
debido al desarrollo de campos descubiertos.
de los combustibles utilizados en México, basados
principalmente
en
el
Sin embargo se observa un incremento en las
petróleo,
tendencias de importación de gasolinas y de gas
señalando las tendencias de producción de
natural; lo cual cuestiona que las políticas
1993 al 2003, de acuerdo con los reportes
seguidas hasta estas fechas hayan sido las más
efectuados por Pemex y la Secretaría de
adecuadas para resolver las necesidades de
Energía.
energéticos del País.
En los datos mostrados, se refleja que la política
En las fechas de elaboración del proyecto aún
energética en el periodo considerado, no ha
se tiene una discusión intensa sobre la viabilidad
tenido cambios significantes, aunque en el
de utilización de energías renovables como
último año ya se comienza a pensar de manera más
preocupante
en
búsqueda
la
alternativas para ir sustituyendo de manera
de
paulatina la dependencia a los combustibles
alternativas viables, que permitan ir tomando las
fósiles.
previsiones necesarias al posible agotamiento de los mantos petrolíferos con que cuenta el País; principalmente con relación a la restitución del
petróleo
tecnología
extraído
para
su
y
al
desarrollo
explotación
en
de
aguas
profundas; así como en hacer cambios en la política de precios
aplicada a los productos
comercializados por Pemex. Dentro de las tendencias de producción, se observa un incremento significante en los combustibles dedicados al transporte, como son la gasolina y el diesel; reflejando el incremento
*
Ingeniera Química (ESIQUIE-IPN), Maestría en Ciencias (Universidad de Leeds, UK) correo electrónico: sarmiento@energiauacm.org.mx
2
Programa de Energía
1. Combustibles Convencionales Por lo que en la presente administración, para 1.1.- Petróleo
incrementar la producción de crudo y poder
Los recursos del petróleo, ya sean líquidos o
llevar a cabo la planeación a largo plazo se
gaseosos, se han convertido en las fuentes
pretende elevar la tasa de restitución de las
principales
reservas totales de hidrocarburos mediante la
de
energía,
debido
a
su
disponibilidad y conveniencia para ser utilizados
intensificación de la exploración.
en los motores de combustión interna para el
Para garantizar el abasto eficiente de petróleo
transporte, así como para los equipos de las
crudo y gas natural se lleva a cabo la
plantas de generación de energía eléctrica e
perforación y desarrollo de campos nuevos
industriales existentes en la actualidad. Aunque
descubiertos; en el caso de los existentes se
estos recursos pueden encontrarse en casi
procura el mantenimiento de presión (inyección
cualquier parte del planeta, los de mayor valor
de agua, nitrógeno y bióxido de carbono) para
comercial se encuentran en relativamente pocas
incrementar la extracción de crudo y se trabaja
localizaciones,
en construir la infraestructura necesaria.
en
donde
las
condiciones
geológicas fueron apropiadas para su formación
El volumen de crudo exportado en el 2003 fue
y almacenamiento.
de 1,860 mbd, 8% más que en el 2002, lo que
Petróleos
Mexicanos
paraestatal explotación
dedicada y
(PEMEX),
empresa
corresponde al 55 % de la producción total; con
a
la
exploración,
la mayor cantidad de exportación hacia los
producción
de
combustibles
Estados Unidos de Norteamérica (aprox. 78 %).
derivados del petróleo, tiene como función el
Por otra parte, se reportó al 2003 un volumen de
crecimiento sustentable y sostenido de la
180 mbd de importaciones y maquila de
industria petrolera.
hidrocarburos.
La paraestatal reportó al 1º de enero de 2004
Es necesario que PEMEX se enfrente al desafío
que
tecnológico
las
reservas
remanentes
de
crudo,
del
desarrollo
de
campos
petrolíferos en aguas profundas debido a que
incluyendo las probadas, probables y posibles, 1
eran de 34,388.9 MMb .
las reservas mayores se encuentran en esta
En el 2003 PEMEX reportó una producción de
forma y actualmente no se dispone de las
2
petróleo crudo de 3,371 mbd , aproximadamente
tecnologías para exploración, explotación y
6 % más que en el 2002, de los cuáles 1,286
habilitación de pozos en estas condiciones; para
mbd (38 %) se llevaron al proceso de refinación3
lo cual ha buscado el apoyo de empresas
para la obtención de diferentes combustibles.
transnacionales.
Con esta tendencia y considerando el dato
En la gráfica III.1.1 se muestra que en el período
totales,
de 1993 al 2003 se han tenido fluctuaciones en
implicaría que éstas tendrían una duración de
la producción de petrolíferos, observándose una
aproximadamente 17 años.
producción máxima en el año de 1994 y una
proporcionado
sobre
las
reservas
caída a un mínimo en los años de 1997 y 2000; 1
Informe Estadístico de Labores de PEMEX 2003 (marzo de 2004); MMb – millones de barriles 2 mbd – miles de barriles por día 3 Informe Estadístico de Labores 2003; Petróleos Mexicanos.
a partir de este último año se tiene nuevamente una tendencia a subir. 3
Programa de Energía
nacional se caracteriza por la adopción de dos Gráfica III.1.1
criterios diferentes:
Producción Nacional de Petrolíferos (1993 - 2003)
- Para las gasolinas y el diesel el
1,620
Miles de Barriles Diarios
1,600
1,596
precio al consumidor final, refleja
1,580 1,560
una carga tributaria para aportar
1,555
1,551 1,540 1,530
1,525
1,520
recursos al Gobierno Federal, por
1,510 1,500 1,485
1,480
lo que su evolución no se vincula
1,481 1,473
1,460 1,453 1,440 1993
1994
1995
1996
1997
a los movimientos de los precios
1,450 1998
1999
2000
2001
2002
2003
año
en los mercados internacionales y
Fuente: Informes Estadísticos de Labores de PEMEX
se incrementan de manera gradual y previsible
En el 2003 PEMEX Refinación reportó un
- Para el resto de los productos
procesamiento de crudo de 1,286 mbd, 3.2 %
petrolíferos,
más que en el 2002; con lo que la balanza
licuado
comercial de los productos petrolíferos presentó
petroquímicos, se busca ajustar
un superávit, sin embargo fue inferior al de años
los
anteriores, debido a que el valor de las
comportamiento de los parámetros
importaciones se incrementó.
internacionales.
gas del
precios
natural,
gas
petróleo
y
internos
al
En el 2003 la capacidad mundial de refinación
A continuación se proporciona un diagnóstico en
fue de 84 MMbd4 y se ha estimado que al 2025
forma
será de 120 MMbd. En la actualidad México
combustibles que suministra PEMEX.
particular
para
cada
uno
de
los
refina alrededor de 1.5 % de la producción mundial y ocupa el lugar 14 en cuanto a capacidad de refinación.
Gasolinas Son líquidos
Se estima que la participación de combustibles
destilación del petróleo, con un rango de
del
ebullición de 29º C a 216º C y su mayor uso es
petróleo
a
nivel
internacional
en
la
los
inflamables
motores
en
los siguientes años, debido a la implementación
principalmente para vehículos automotores.
interna,
Producción de Gasolinas Automotrices (1993 - 2003)
ambientales cada vez más estrictas. Miles de Barriles Diarios
El precio de los combustibles derivados del petróleo se ha incrementado, pero se estima que se mantengan relativamente bajos con respecto a los costos de la energía nuclear y de los recursos renovables.
450 400 350
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1
Serie1 41 42 42 41 38 41 40 39 38 39 44
La política de precios aplicada a los productos PEMEX
en
el
año
mercado Fuente: Informes Estadísticos de Labores de PEMEX
4
la
Gráfica III.1.2
de medidas de seguridad así como de normas
comercializa
combustión
de
generación de energía eléctrica, disminuya en
que
de
obtenidos
MMbd – millones de barriles por día
4
Programa de Energía
Gráfica III.1.3
En el período 1993 - 2003, las gasolinas se han
ProduccióndeDiesel (1993-2003)
mantenido en un rango de variación de ventas a Miles de Barriles Diarios
nivel nacional de 386 (1997) a 445 (2003) mbd. En el 2003 se tuvo un incremento de 10.5 % en la producción con relación al año anterior, con ventas internas superiores principalmente como
400 200 0
Serie1
resultado de mayores ventas de automóviles.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
267
284
255
270
275
290
272
265
282
267
308
Fuente: Informes Estadísticos de Labores de PEMEX
En la actualidad la producción de gasolinas es insuficiente en México, teniéndose que importar una parte de lo que se consume y para cubrir las
En
el
2002
la
producción
disminuyó
en
demandas de la siguiente década se tendrá que
aproximadamente 1.9 %, lo cual se vincula a la
incrementar la importación.
caída del producto interno bruto del sector comercio y a la menor demanda de este
Diesel
combustible
El diesel es también un producto de la
embargo, en el 2003 se tuvo una producción
destilación del petróleo con un rango de
13.3 % mayor que en el año anterior.
ebullición entre los 200 y 380 ºC, menos volátil
En el 2003 se consumieron para la generación
que las gasolinas, con punto de inflamación
de energía eléctrica 892 Mm3 de diesel.
elevado con relación a éstas; se compone
Se ha estimado que el consumo de diesel para
principalmente por hidrocarburos alifáticos. Se
la generación de energía eléctrica en la próxima
utiliza en motores de combustión interna que no
década disminuirá en una tasa media de
requieren
crecimiento anual (tmca) del orden de –12.1 %5.
de
chispa
para
encenderlo
en
el
sector
transporte;
sin
(calentamiento por compresión arriba de la temperatura de ignición); principalmente en
Combustóleo
vehículos automotores de carga pesada, así
Es un combustible con una mayor densidad que
como en equipos de calentamiento (calderas,
los anteriores, menos volátil, que se obtiene de
hornos, etc.) en establecimientos de servicio,
las últimas etapas de la destilación del
comerciales e industriales, incluyéndose la
petróleo. En los años ochentas y anteriores,
generación de energía eléctrica. Teniéndose
tuvo una muy amplia aplicación en equipos de
como diferencia entre el diesel industrial y el
combustión
utilizado para transporte que el contenido de
establecimientos comerciales, industriales y de
azufre de éste último es menor.
servicios,
Las ventas de diesel en el período de 1993 al
termoeléctricas; pero su uso ha ido decayendo
2003 se han mantenido en el rango de 255
por las exigencias de menor generación de
(1995) a 308 (2003) mbd.
contaminantes en las zonas consideradas como
para
generación
incluyéndose
de
en
calor
en
plantas
críticas, por contener una mayor proporción de azufre y cenizas que los combustibles más 5
5
Prospectiva del Sector Eléctrico (2004 – 2013); SENER.
Año
Programa de Energía
ligeros; lo que ocasiona la emisión de óxidos de
casi exclusivamente para el accionamiento de
azufre
los equipos de propulsión de aeronaves.
y
partículas
que
contribuyen
al
incremento de la contaminación atmosférica. De
Gráfica III.1.5
donde, se ha ido sustituyendo por otros
Producción de Turbosina (1993-2003) Miles de Barriles Diarios
combustibles considerados como más limpios. Gráfica III.1.4
Miles de Barriles Diarios
Producción de Combustóleo (1993-2003) 500
80 60 40 20 0 Serie1
450
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
72
74
70
62
56
57
58
55
57
57
60
Año
400 350
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Serie1 419 420 417 418 426 446 428 423 436 450 397
Fuente: Informes Estadísticos de Labores de PEMEX Año
Su producción de 1993-2003 se ha mantenido en el rango de 55 (2000) a 74 (1994) mbd,
Fuente: Informes Estadísticos de Labores de PEMEX
teniéndose en 60 mbd en el 2003.
La tendencia de la producción de combustóleo
En la gráfica III.1.6 se muestra la tendencia de
en el periodo de 1993 al 2003, se ha mantenido
los petrolíferos considerados como Otros, que
dentro del rango de 397 (2003) a 450 (2002)
en general no se utilizan como combustibles
mbd; con una producción en 1998 muy cercana
convencionales
a la de 2002, pero tiende a ir disminuyendo a
principalmente
partir de este último año, principalmente por la menor
del
demanda
sector
y por:
Miles de Barriles Diarios
también otras empresas particulares han optado por este cambio, debido a la oferta y ventajas de
este
combustible.
consumieron
para
la
generación
150 100 50 0 Serie1
Conforme a información de la CFE, en el 2003 se
lubricantes,
ProduccióndeOtros Petrolíferos (1993-2003)
pesar de no encontrarse en zonas críticas,
uso
asfaltos,
Gráfica III.1.6
sustituido por gas natural y en muchos casos, a
del
constituidos
parafinas, propileno y coque.
eléctrico
(termoeléctricas) que paulatinamente lo ha
operativas
están
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
123
122
111
98
93
97
91
86
76
74
101
Año
Fuente: Informes Estadísticos de Labores de PEMEX
de
electricidad 16,317 Mm3 de combustóleo. Se ha Gas LP
estimado que en la próxima década se tendrá
El Gas Licuado del Petróleo (Gas LP) consiste
una tmca de –2.8 %13.
en una mezcla cuyos principales componentes son el propano y el butano recuperados del gas
Turbosina y Otros
natural y de la refinación del petróleo. Se utiliza
La turbosina es un combustible inflamable con
ampliamente en motores de combustión interna,
presión de vapor menor al de las gasolinas y
en lugares en donde deben minimizarse las
peso específico ligeramente mayor; que también
emisiones de contaminantes, así como en
proviene de la destilación del petróleo. Se utiliza
estufas y calentadores domésticos; en equipos 6
Programa de Energía
de
calentamiento
de
establecimientos
donde hay muy poco o no hay petróleo (gas
comerciales, de servicios e industriales; con un
seco o no asociado). Las razones del origen de
uso más intensivo en áreas en donde no se
estas
cuenta con tuberías para la distribución del gas
completamente.
natural, ya que puede ser transportado en forma
PEMEX reportó una reserva remanente de gas
líquida (a presión) mediante auto-tanques.
natural asociado de 1,813 MMM6 m3 y de 1,391
diferencias
aún
no
se
entienden
MMMm3 de gas seco. El gas natural se compone Gráfica III.1.7
de los hidrocarburos volátiles más ligeros
ProduccióndeGasLP(PGPByPRef.) (1993-2003) Miles de Barriles Diarios
(metano, etano, propano y butano); conforme se comercializa consiste en una mayor proporción
400
de metano, ya que los otros gases se separan
200 0 Serie1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
254
267
257
249
215
225
232
229
233
236
246
para comercializarse.
Año
Gráfica III.1.8
Fuente: Informes Estadísticos de Labores de PEMEX
Millones de Metros Cúbicos
Consumo Nacional de Gas Natural (1993 - 2002)
En el periodo de 1993 al 2003 el Gas LP producido en conjunto por PEMEX Gas y Petroquímica Básica y por PEMEX Refinación
150 100 50 0 Serie1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
86
92
95
102
107
115
113
123
124
138
ha tenido variaciones que van de 215 (1997) a
año
267 (1994) mbd. En el 2003 se tuvo un
Fuente: Prospectiva del Mercado de Gas Natural (2003 2013)
incremento del 4 % con respecto al año anterior; sin embargo no ha mostrado la dinámica
Se intensificó la exploración a efecto de elevar la
prevista en las metas.
producción de 113 a casi 200 MMm3/día en la
Se ha estimado que del 2003 al 2013 la
presente administración, estrategia que al igual
demanda interna tendrá una tmca de 2.6 %.
que el crudo, se sustenta en el desarrollo de
Es posible que el mayor incremento sea en el
campos ya descubiertos, de perforación de
sector transporte, estimándose del 12 al 17 %
pozos y de construcción de infraestructura.
en diez años con un decremento en la demanda
En el 2002, la producción de gas natural
residencial que puede ser de 63 % en el 2003 al
observó un incremento de 2.2 % y al 2003 de
59 % para el 2013; estimándose que se tendría
1.7 % por la mayor demanda de los sectores
que importar alrededor de un 37 % para cubrir
doméstico, industrial y energético; en el 2003 se
las demandas al 2013.
tuvo una producción de 128 MMm3/día, con una importación por parte de PEMEX de 22
Gas Natural
MMm3/día
La formación de gas natural es probablemente
(17
%),
sin
considerar
las
importaciones que se realizan por las empresas
debido a procesos similares al del petróleo, se
privadas localizadas en el Norte de la República,
encuentra junto con el petróleo en casi todos los
habiéndose
hecho
campos de explotación (gas asociado), pero al mismo tiempo, existen varios campos de gas en
6
7
MMM – miles de millones
estimaciones
por
Programa de Energía
especialistas en la materia de que en conjunto,
capas
las importaciones podrían ser del orden del 38
consecuente
%.
(mineralización) en varios grados de carbón.
Este
combustible
desempeña
un
profundas
del
subsuelo,
alteración
y
con
su
solidificación
papel
Químicamente se compone principalmente de
estratégico y el reto será buscar satisfacer las
estructuras de anillos aromáticos condensados
necesidades actuales y futuras del País; ya que
de elevado peso molecular. Se forma de
su demanda crece a un ritmo acelerado y se
cantidades variables de carbón, hidrógeno,
requieren cuantiosas inversiones.
oxígeno y nitrógeno; dependiendo la cantidad de
Se estima que para el 2013 se requerirían
cada elemento de la profundidad del carbón y de
3
importaciones de cerca de 113 MM m /día. Se
otros factores.
pretende obtener alrededor del 22 % en forma
El carbón se mantiene como el combustible
de gas natural licuado, para lo que se ha
principal a nivel mundial y a pesar de haber
programado la construcción de dos terminales
conservado por muchos años un ritmo constante
en Altamira, Tamps. y Ensenada, B.C.; aunque
de crecimiento, comenzó a disminuir desde hace
los costos van a incrementarse.
dos
A nivel internacional se estima que los mercados
ambientales
de generación de energía eléctrica aumenten su
partículas y óxidos de azufre en la atmósfera) y
dependencia respecto al uso de gas natural.
posteriormente debido a una mayor penetración
Esto debido a las ventajas tecnológicas y
del gas natural en los mercados.
eficiencia que se puede alcanzar por las plantas
El 64% del carbón producido a nivel mundial se
de ciclo combinado. De esta manera se espera
consume para generar energía eléctrica. Esto es
que para finales del 2015 su participación
así en países que cuentan con grandes reservas
aumente 2.6 %.
como Estados Unidos China, India, Alemania,
Sin embargo en países en desarrollo como es el
Polonia, Sudáfrica y Australia.
caso de México, en donde no se cuenta con la
En México representa el 1.9 % de la producción
suficiente infraestructura, el consumo de gas
de energía primaria; se cuenta con dos plantas
natural se mantendrá en niveles mucho más
carboeléctricas: Río Escondido y Carbón II, en
bajos.
Piedras Negras Coah., así como una en 3
décadas,
primeramente
por
(concentraciones
razones
elevadas
de
En el 2003 se consumieron 9,703 MMm de gas
Petacalco,
natural, para generación de energía eléctrica, se
habiéndose registrado un consumo de carbón
estima que en la próxima década se tenga una
en el 2003 de 13,881 miles de Tons, para una
tmca del orden de 10.4 % para este propósito.
generación de 53,580 MM de MWh7.
en
el
estado
de
1.2.- Carbón La amplia dispersión de yacimientos de carbón en el mundo, refleja el mecanismo mediante el cual se forma, esencialmente por la acumulación del decaimiento de plantas que permanecen en 7
8
Balance Nacional de Energía (2003); SENER
Guerrero;
Miles de Tons
Programa de Energía
Gráfica III.1.2.1
U-235 se incrementa de 0.7 % en forma natural
ConsumodeCarbónparaGeneracióndeE.E. (1994- 2003)
a 2-4 %. En esta etapa, el UF6 se convierte en
15,000
UO2 , metal de uranio o carburo de uranio;
10,000
dándole la forma de pellets o barras, que se
5,000 0 Serie1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
6,696
7,496
8,984
8,853
9,345
9,468
9,566
11,398
12,179
13,881
Año
colocan en tubos generalmente de acero inoxidable o Zirconio, sellados y ensamblados para formar elementos de combustible.
Se tiene como proyecto la construcción de dos
Se ha pronosticado que el uso de este tipo de
plantas más: Pacífico I y II de 700 MW cada
energía
una, estimándose que en México se tendrá un
disminuirá
en
las
naciones
industrializas, debido a que los reactores
incremento en el consumo de carbón, con una
llegaron al final de su vida útil.
tmca de 2.4 % en la próxima década.
Este tipo de suministro energético deberá enfrentar como retos tecnológicos:
1.3.- Nuclear
-
El Uranio es un elemento radiactivo con número
alargamiento
naturales con número atómico de 238. El Uranio -
de uranio-234. Este mineral es la materia prima
-
Para poder utilizar el mineral de uranio en las
de
vida
de
las
Desarrollo de centrales avanzadas
residuos radiactivos.
hace pasar por varias etapas complejas de A
procesamiento como son: Extracción de las
finales
del
2003
existían
441
plantas
nucleares a nivel mundial y 34 en construcción.
minas, pulverización y disolución (extracción por
Al menos 20 naciones dependen en un 20 % de
solventes o intercambio iónico). Para obtener un
la energía nuclear para la generación de energía
concentrado de 70-90 % de óxido de uranio
eléctrica. Las capacidades adicionales más
(U3O8), conocido como torta amarilla; para su
importantes se presentarán en China, India,
refinación (remoción de impurezas), se hace
Japón y Rusia y es de suponerse que habrá
pasar posteriormente por una nueva extracción
construcciones nuevas8.
con solventes y calcinación de donde se
En México se cuenta con yacimientos de uranio,
obtienen un óxido naranja (UO3- polvo fino),
pero su enriquecimiento tiene que llevarse a
pasando posteriormente por una hidrogenación
cabo en E.U.A. (UO2 enriquecido al 3 %), lo que
(UO2) y luego se convierte en tetrafluoruro de
hace más costosa la producción de energía
uranio (UF4) con ácido fluorhídrico, el cual se
eléctrica de este tipo; existiendo en la actualidad
trata con flúor gas para producir UF6.
una sola planta nucleoeléctrica en Laguna
El producto final es volátil y se usa en la del
Desarrollo de tecnologías nuevas para el manejo y disposición de los
plantas de generación de energía eléctrica se
ciclo
la
de nueva generación.
básica para la energía nuclear.
del
con
plantas existentes.
natural también contiene una pequeña cantidad
etapa
relacionados
seguridad nuclear y el posible
atómico igual a 92, encontrándose en minerales
siguiente
Aspectos
Verde, Ver., con 2 unidades con capacidad de
combustible
(enriquecimiento), en donde la concentración del
8
9
Tecnologías Energéticas e Impacto Ambiental; CIEMAT (2001)
Programa de Energía
682 MWe cada una. Teniéndose información
fortalecimiento de la infraestructura con apoyo
de la CFE de que en el 2003 se consumió la
financiero privado.
10
cantidad equivalente a 2,744 x 10
Se trabaja en la actualidad en el cumplimiento
Kcal de
de los siguientes objetivos de inversión:
dióxido de uranio para la generación de energía
- Expandir
eléctrica.
la
capacidad
de
generación de energía eléctrica, optimizando la utilización de los recursos presupuestarios.
Gráfica III.2.1 6 1% 5 2%
2 14%
3 3%
1. CFE
4 6%
74%
2. Productores independientes (considera la 1 2 3 4 5 6
1 74%
capacidad efectiva neta contratada por CFE)
14%
3.Cogeneración
3%
4. Autoabastecimiento
6%
5. LFC
2%
6. Usos propios
1%
Generadores de Energía Eléctrica
Fuente: CFE - CRE
En el sector eléctrico se piensa que en unos
- Fortalecer
diez años podría haber cambiado la percepción
energía
nuclear,
por
los
programas
de
mantenimiento y refaccionamiento
pública de los riesgos asociados a la utilización de
los
de la infraestructura actual.
adelantos
- Conversión
tecnológicos que se están teniendo en cuanto a
de
centrales
generadoras para la utilización de
la seguridad de operación y manejo de los
gas
residuos radiactivos; lo que influirá, junto con las
natural
como
combustible
primario.
necesidades de energía a un mayor desarrollo de la energía nuclear.
La capacidad efectiva de energía eléctrica al 2003 ascendió a 49,672 MW, aportada conforme
2.- Energía Eléctrica
se indica en la siguiente gráfica.
A través de la Comisión Federal de Electricidad
En el 2003 se tuvieron ventas a nivel nacional
(CFE) y Luz y Fuerza del Centro (LFC) se
de energía eléctrica del orden de 160,385 GWh,
proporciona el servicio público de energía
con una distribución en el consumo por sectores
eléctrica en cantidad, calidad, oportunidad y
en la siguiente forma:
precio; con la visión económica de incrementar la productividad, la satisfacción del cliente, la protección
del
medio
ambiente
y
el 10
Programa de Energía
Gráfica III.2.2 Servicio Público a Nivel Nacional; Pronóstico de Ventas Totales por Sector(GWh) (2003-2013)
Consumo de Energía Eléctrica Por Sector (2004) Sector 1 2 3 4 5 6 7 8
Residencial Comercial Servicios Industrial Empresamediana Granindustria Bombeoagrícola Exportación Totalventasinternas
2003 39,861 12,808 6,149 94,228 56,874 37,354 7,338 953 160,384
2004 41,674 13,417 6,159 96,291 58,999 37,292 7,818 1,087 165,359
8 0%
tmca(%) 2004-2013 4.5 4.8 3.4 6.6 6.8 6.3 2.5 -6.9 5.7
7 3% 6 14%
1 16%
2 5% 3 2%
5 22% 4 38%
1 2 3 4 5 6 7 8
tcm: tasa media de crecimiento anual Fuente: CFE
En ese mismo periodo la tasa de crecimiento del
Conforme a estas cifras, el mayor consumo se
número de usuarios del sector eléctrico fue 3.8
tiene por el sector industrial, siguiéndole en
%. Actualmente se registran 26.9 millones de
importancia el residencial.
usuarios, es decir, un incremento de 8.5
El crecimiento en el consumo nacional de
millones desde 1993.
electricidad en el periodo de 1993-2003 fue
El consumo de energía eléctrica per cápita en
superior al de la economía nacional (PIB);
México, supera al de América Latina, aunque es
aunque la tendencia en países en desarrollo
aproximadamente 9 veces menor que el de
para ambas variables es la de nivelarse9.
E.U.A.
Tabla III.2.1 Consumo per Cápita de Energía Eléctrica a Nivel Internacional Región
Mundial E.U.A. Países en desarrollo Latinoamérica
Consumo Per Cápita de Energía Eléctrica (kW/h/hab.) 2001 2005 tmca (2001-2015) 2,302 2,326 1.2 10,522 10,380 0.8 935 966 2.0 1,717 1,734 1.5
tcm: tasa media de crecimiento anual Fuente: Reporte Anual de la EIA / IEO (2003)
9
Reporte Anual 2004¸OCDE. 11
Programa de Energía
Con este ritmo de crecimiento, para el sector
La distribución de la energía proporcionada por
público por sí solo, será muy difícil cumplir con
los permisos operando se muestra en la gráfica
las demandas de energía eléctrica, ya que
siguiente.
además de incrementar la generación, se
Aunque
requeriría
en
independiente tiene tan solo 18 permisos
infraestructura de transmisión y transformación;
autorizados, presenta la mayor capacidad de
por lo que es indispensable impulsar proyectos
generación (54 %). El mayor número de
de generadores particulares.
permisos
De acuerdo con estudios de planeación, la
cogeneración, lo que representa en conjunto el
expansión
con
32 % de la energía que actualmente se genera
mediante
la
de
una
costo
gran
inversión
mínimo
se
obtiene
para
fue
este
año
para
la
producción
autoabastecimiento
y
de
por estas modalidades. Los permisos han sido
proyectos de generación mediante la tecnología
otorgados principalmente a establecimientos
de ciclo combinado; sin embargo la CFE
industriales (60 %), entre los que se incluyen
observa
la
algunas actividades agrícolas y ganaderas;
posibilidad de incluir centrales carboeléctricas,
instalaciones de PEMEX (20 %) y sector de
hidroeléctricas, eotermoeléctricas, eoloeléctricas
servicios (20 %), entre los que se incluyen los
o nucleares.
municipales y turísticos.
participación
escenarios
mayoritaria
diversificados
con
Al 31 de diciembre de 2003, la Comisión Reguladora de Energía (CRE) había otorgado 314 permisos para generación de energía eléctrica, de los cuales 279 se encuentran operando con una capacidad total de 14,276 MW y produciendo 52,935 GWh, equivalentes al 33 % de las ventas totales. Gráfica III.2.3 Porcentaje de Producción de Energía Eléctrica por Sectores (2003)
4 9%
5 10%
6 1%
Sector
1 4%
1) 1 2 3 4
3 22%
5
2 54%
2) 3)
6
4) 5) 6)
Fuente: Comisión Reguladora de Energía * Demanda máxima de importación
12
Usospropios continuos (anterioresa 1992) Producción independiente Autoabastecimien to Exportación Cogeneración Importación
No. Capacida Instalacione d s Operando (MW)
59
554
18 172 6 33 26
7,671 3,136 1,330 1,424 162*
Programa de Energía
DEMANDA DE GASOLINAS EN LA CIUDAD DE MÉXICO
3. Estado del arte en la demanda de
Juan Carlos Rodríguez Díaz*
a. Demanda de gasolinas automotrices en
gasolinas.
México Resumen:
Un primer estudio analizado es el que realizaron
Este trabajo comprende el capítulo 3 del documento
denominado
donde los autores utilizaron para la estimación
“Demanda de gasolinas de la Ciudad de México”
un modelo de vectores autorregresivos (VAR), el
y el cual tiene por objeto establecer una función
cual supone una determinación simultanea del
de demanda de gasolinas para la Ciudad de
conjunto de las variables endógenas que se
México
su
hacen función de los valores rezagados. La
estructura y regular su consumo a través de
estimación del VAR se realizó con datos
instrumentos tales como tasas de interés,
mensuales de julio de 1977 a junio de 1995 para
impuestos, control de precios, subsidios y
el
restricciones ambientales, entre otros. Para ello,
Metropolitana del Valle de México (ZMVM). Con
mediante lo que en economía se conoce como
base en los resultados obtenidos, los autores
la teoría del consumidor se especifica una
mencionan que, “...las estimaciones realizadas
función marshalliana de demanda y se procede
para la demanda de gasolinas en México
a estimar sus parámetros mediante diversas
sugieren una elasticidad ingreso de la demanda
técnicas econométricas: modelo lineal general,
de gasolinas que oscila entre 0.8 y 1.2 y una
modelo de series de tiempo y modelo de
elasticidad precio de entre – 0.2 y – 0.8...”,
cointegración.
señalando además que, “...Estos resultados
con
de
el
investigación
Luís Miguel Galindo y Enrique Salinas1, en
propósito
de
conocer
consumo
de
gasolinas
de
la
Zona
Las elasticidades ingreso y precio de la
indican, más allá de los resultados puntuales,
demanda obtenidas, permiten establecer que la
que la demanda de gasolinas en México es
demanda de gasolinas en la Ciudad de México
sensible a movimientos en el ingreso y en el
es inelástica con respecto a su precio y elástica
precio.”
con respecto al ingreso de los consumidores.
Por su parte, Petróleos Mexicanos2, a través de
El capítulo 3 aquí presentado hace referencia al
Dirección Corporativa de Finanzas, estimó la
estado del arte de las funciones de demanda de
demanda de gasolinas automotrices a escala
gasolinas estimadas tanto para la Ciudad de
nacional y para la frontera norte, utilizando dos
México y todo el país, así como en Estados
modelos combinados. El primero de ellos estima
Unidos y Canadá y permite conocer la respuesta
la demanda global de gasolinas automotrices a
en la demanda de gasolina ante cambios en el
partir de la ecuación base del laboratorio de
ingreso de los consumidores y variaciones en el
Cavendish y en una segunda etapa formulan un
precio de este energético.
modelo de selección binaria tipo logit, el cual 1
Galindo,L.M. y Salinas, E., “La demanda de gasolinas y los instrumentos económicos en México”, Gaceta Ecológica, n° 41 (INE-SEMARNAP), México, 1996 2 Petróleos Mexicanos, “Modelos de demanda interna de productos petrolíferos y gas natural, México, 2000
*
Licenciado en Física y Matemáticas (ESFM-IPN), Maestro en Ciencias Económicas (COLMEX) correo electrónico: jcrodriguez@energiauacm.org.mx
13
Programa de Energía
determina
la
proporción
del
consumo
de
En un documento publicado en 1997 Eskeland y
gasolinas Premium o Magna en función de los
Feyzioglu4 estimaron una función de demanda
diferenciales de precios, de sus rezagos y de
de gasolina para la Ciudad de México en el
una variable tendencial simple. El periodo que
periodo 1983-1992, para medir los efectos del
consideran es de enero de 1995 a diciembre de
programa Hoy no circula en el consumo de este
2000.
petrolífero. Para ello supusieron que el consumo
Cuadro 3.1 Elasticidad ingreso y elasticidad precio de la demanda de gasolina en todo el país, zonas metropolitanas, frontera norte y resto del país.
agregado de gasolina en la Ciudad de México
elasticidad
Sin regulación
Bajo regulación
precio
-0.17
-0.05
ingreso
0.06
0.24
depende del precio de la gasolina y del ingreso familiar. Cuadro 3.3. Elasticidad ingreso y elasticidad precio de la demanda de gasolinas bajo el programa Hoy no circula elasticidad ingreso
Fuente: Petróleos Mexicanos
corto
largo
corto
largo
plazo
plazo
plazo
plazo
Todo el país
Valores diferentes, sobre todo para la elasticidad ingreso al establecido por Galindo, pueden encontrarse en el trabajo realizado por Haro López e Ibarrola Pérez3, cuyo objetivo es
precio
0.647
-0.154
Zonas metropolitanas
0.251
-0.112
Frontera Norte
0.083
-0.083
Resto del país
0.054
-0.37
Nota: regulación = aplicación del programa Hoy no circula Fuente: Eskeland y Feyzioglu
analizar y determinar la sensibilidad de la demanda de gasolina comercializada en la zona
Cabe hacer notar que los autores utilizaron las
fronteriza y estatal del norte de México. Los
llamadas
autores estimaron un modelo precio relativo de
desde
la demanda con dos muestras que abarcan
la
telefónicas Ciudad
internacionales de
México
salidas
como
una
aproximación del ingreso, por lo que el valor de
distintos periodos, enero de 1995 a diciembre de
la elasticidad ingreso difiere de los resultados
1998 y enero de 1995 a julio de 1999. Es
presentados en los otros documentos. Además
importante destacar que en estas regiones
de que la muestra podría ser obsoleta.
existe un bien sustituto de la gasolina nacional.
Ello
debido a que los factores institucionales que afectan la demanda de gasolina en México se
Cuadro 3.2. Elasticidad ingreso y elasticidad precio en zonas fronterizas elasticidad
han modificado en los últimos años, como resultado de la introducción de programas de
ingreso
precio
zonas fronterizas
0.580
-0.415
inspección de automóviles en las principales
estados fronterizos
0.402
-0.312
ciudades del país; la desaparición de la gasolina
Fuente: Haro e Ibarrola
con plomo en 1997; la instrumentación del programa de racionamiento del automóvil en la Ciudad de México en 1989 y la caída en el
3
4
Haro López, R.A. y Ibarrola Pérez, J.L., “Cálculo de la elasticidad precio de la demanda de gasolina en la zona fronteriza norte de México”,Gaceta Económica, año 6, num. 11.,otoño 2000
14
Eskeland,G.S. y Feyzioglu, T., “Rationing Can Backfire: The “Day without a Car” in México City”, The World Bank Economic Review, Volume 11, number 3, September 1997.
Programa de Energía
precio real de la gasolina durante 1988, como
En una versión reducida de un trabajo de
consecuencia de su utilización como ancla
investigación
presentado
por
Juan
Manuel
7
nominal durante el programa de estabilización
Espino Bravo , el autor estima las elasticidades
heterodoxo.
Más aún, el periodo muestral
precio y renta de la demanda de gasolina en
corresponde a un periodo de crisis y depresión
México para 1993 – 2003, aplicando el Método
económica en México, en el cual, el crecimiento
Generalizado
económico estuvo por debajo de su potencial de
especificando la demanda de gasolina por un
largo plazo. En ese sentido, la reacción de los
modelo de ajuste parcial.
individuos ante los cambios de precio podría ser
En los resultados presentados la elasticidad
distinta cuando la economía está en crecimiento.
ingreso resulta menor que las de otros estudios
En suma, las elasticidades precio y renta de la
y esto puede atribuirse a que una parte del
gasolina podrían haber cambiado.
efecto ingreso está expresado en la elasticidad 5
en
Primeras
Diferencias
y
de la variable “automóviles por adulto”.
En otro estudio, publicado en 1980, Pindyck
utilizó datos combinados de Brasil y México para estimar un modelo dinámico de forma log-lineal,
Cuadro 3.5. Elasticidades de corto y largo plazo
a partir del cual obtuvo elasticidades precio de
variable
corto plazo
largo plazo
algunos combustibles. Para el caso de las
precio
-0.693
-1.172
ingreso
0.287
0.485
automóviles por
-0.404
-0.683
gasolinas, obtiene una estimación para la elasticidad precio de corto plazo que va de –
adulto
0.051 a –0.137 y la de largo plazo resulta entre
Fuente: Espino Bravo, J.M.
–1.13 y –1.94. Utilizando un modelo que considera velocidades
Se muestra también que la elasticidad precio es
de ajuste diferentes ante cambios en precios e
mayor que la mediana registrada en las
ingresos y un modelo de elasticidad constante
principales recopilaciones sobre el tema (Cuadro
con ajuste parcial, De Alba y Samaniego6
3.6). El autor asegura que lo anterior es
obtuvieron las siguientes elasticidades para el
consistente con la hipótesis de que la elasticidad
periodo 1977 - 1984.
precio en los países en desarrollo es más alta que la de los países desarrollados.
Cuadro 3.4. Elasticidad ingreso y elasticidad precio de la demanda de gasolinas Nova
Nova
elasticidad precio
elasticidad ingreso
corto
largo
corto
plazo
plazo
plazo
-0.11
-0.24
0.58
largo plazo
1.24
Fuente: Alba y Samaniego 5 Pindyck, R.S., “The Structure of World Energy Demand”, MIT Press, 1980. 6 De Alba, E. y Samaniego, R., “Estimación de la demanda de gasolinas y diesel y el impacto de sus precios sobre los ingresos del Sector Público”, Documento de Trabajo No. 1985-VIII, Centro de Estudios Económicos, El Colegio de México, 1985.
7
15
Espino Bravo, J.M., “Estimación de la elasticidad de la demanda de gasolina en México, 1993-2003”, Documents de Recerca del Programa de Doctorado en Economía Aplicada, Universitat Autonoma de Barcelona, Octubre 2005.
Programa de Energía
Cuadro 3.6. Comparación de estimaciones elasticidad precio de la demanda de gasolina Elasticidad precio
de
la
indica
que,
mientras
que
se
observan
diferencias regionales en las elasticidades en
Autor
corto plazo
largo plazo
Drollas (1984)
0.27
0.80
Dahl y Sterner
0.17
0.80
Canadá y Estados Unidos, el tamaño de la familia y el estatus en la tenencia de la casa tiene mayores impactos sobre la diferencia en
(1991) Espey (1998)
0.23
0.43
Graham y Glaister
0.30
0.70
0.69
1.17
elasticidades entre las familias.
(2002)
Cuadro 3.7. Elasticidad ingreso y precio en Canadá
Espino Bravo
casa
(2005)
hipotecada
Fuente: Espino Bravo, J.M.
casa
casa
hipotecada hipotecada
sin hijos
un hijo
dos hijos
casa
casa
casa
rentada
rentada
rentada
sin hijos
un hijo
dos hijos
b. Demanda de gasolinas automotrices en
ingreso
0.523
1.296
0.443
0.673
0.922
0.680
otros países.
precio
-0.466
-0.185
-0.580
-0.670
-0.103
-0.853
En mayo de 2000, Christopher J. Nicol8 publicó un escrito cuyo objetivo era medir el grado de
Fuente: Nicol,J.C.
respuesta de la demanda de gasolina al cambio en su precio derivado de la aplicación de Cuadro 3.8. Elasticidad ingreso y precio en Estados
impuestos sobre este petrolífero. Para ello,
Unidos
estimaron un sistema completo de ecuaciones de demanda incorporando varias características que
se
suponía
eran
importantes
para
casa
casa
casa
casa
casa
casa
hipoteca
hipotecada
hipotecada
rentada
rentad
rentad
da
un hijo
dos hijos
sin hijos
sin hijos
determinar el comportamiento del consumidor,
a
a
un hijo
dos hijos
usando datos del gasto familiar en Canadá para
ingreso
0.285
0.621
0.559
0.750
0.837
0.941
los años 1969,1974, 1978, 1982, 1984, 1986,
precio
-0.162
-0.339
-0.028
-0.026
-0.598
-0.125
Fuente: Nicol,J.C.
1990 y 1992 y del gasto del consumidor en Estados Unidos para el periodo 1980 - 1992.
En este documento se establece que la
c. Demanda de gasolina estimadas con
demanda de gasolina es inelástica a su precio e
técnicas de cointegración.
inelástica al ingreso, excepto para un tipo de
En la Memoria de Investigación de Espino
familia de Canadá. Además menciona que la
Bravo9, se menciona que como las series de los
demanda de gasolina, generalmente, responde
modelos de demanda de gasolinas son no
en mayor medida a los cambios de precios e
estacionarias,
ingreso en Canadá, pero esto no es totalmente
se
aplican
técnicas
de
cointegración para estimar las elasticidades de
cierto para todos los tipos de familias. También 9
8
Nicol,J.C., “Elasticities of demand for gasoline in Canada and the United States”, Discussion paper # 84, Department of Economics, University of Regina, mayo 2000, Canada.
16
Espino Bravo, J.M., “Eficacia del impuesto a la gasolina para reducir las emisiones de los automóviles. Estimación de la demanda de gasolinas en México, 1993 – 2003”, Memoria de Investigación, Programa de Doctorado en Economía Aplicada, Universidad Autónoma de Barcelona, septiembre de 2005.
Programa de Energía
Cuadro 3.9. Elasticidades de la demanda de gasolinas estimadas con técnicas de cointegración Autores
País
Bentzen
Periodo
Elasticidad-precio
Elasticidad-ingreso
Corto plazo
Largo plazo
Corto plazo
Largo plazo
Dinamarca
1948-91
-0.320
-0.414
0.890
1.044
Kuwait
1970-89
-0.372
-0.463
0.472
0.919
Ramanathan
India
1972-94
-0.209
-0.319
1.178
2.682
Dahl y Kurtubi
Indonesia
1970-95
-0.036
-0.631
0.190
1.289
Alves y De Losso
Brasil
1974-99
-0.092
-0.465
0.122
0.122
Cheung y Thomson
China
1980-99
-0.194
-0.560
1.636
0.970
Eltony y Al-Mutairi
Fuente: Espino Bravo, J.M.
Lo interesante que puede observarse en este
estos modelos, sobre todo a partir del estudio de
cuadro es que las elasticidades precio de largo
Bentzen10 en donde explica el consumo de
plazo estimadas con técnicas de cointegración
gasolina per capita por su precio, el acervo de
resultaron
vehículos per capita y la creciente eficiencia en
los
promedios
de sección cruzada agregados, con datos de
tendencia temporal.
panel, con micro datos, entre otros). Ello podría
Después de Bentzen, algunos de los modelos con
que
registrados con otro tipo de modelos (con datos
el uso del combustible representada por una
estimados
menores
técnicas
de
ser consecuencia del reconocimiento explícito
cointegración
de la naturaleza no estacionaria de las series
incorporan como variables explicativas sólo el precio y la renta en términos reales (i.e. Eltony y Al-Mutairi11, Cheung y Thomson12).
d. Conclusiones
En el
De acuerdo con los resultados obtenidos en los
siguiente cuadro, el cual se obtuvo del trabajo de
Espino
Bravo,
se
presentan
estudios que consideran únicamente a la ZMVM,
algunas
la gasolina es un bien elástico con respecto al
elasticidades precio y renta de la demanda de gasolina
estimadas
mediante
técnicas
ingreso con un valor cercano de ésta a uno, lo
de
que
cointegración, para distintos países y periodos.
significa
que
ante
aumentos
o
disminuciones en el ingreso la demanda de gasolina se comporta en el mismo sentido y varía casi en la misma proporción. Ante cambios 10
en su precio, la demanda de gasolina reacciona
Bentzen, J. , “An empirical analysis of gasoline demand in Denmark using cointegration techniques”. Energy Economics 16 (2), 39-143, 1994. 11 Eltony, M.; Al-Mutairi, N “Demand for gasoline in Kuwait: An empirical analysis using cointegration techniques”. Energy Economics 17, p. 249-253, 1995 12 Cheung, Kui-Yin; Thomson, Elspeth, “The demand for gasoline in China: A cointegration analysis”. Journal of Applied Statistics 31 (5), 533-544, 2004
en sentido inverso y en menor proporción, dado que la elasticidad precio es negativa y menor a 0.2.
17
Programa de Energía
Para todo el país, la elasticidad observada para el ingreso tiene un valor promedio alrededor de 0.6, por lo que el cambio en la demanda de gasolinas ante cambios en el ingreso es de menor proporción que el observado en la ZMVM. Por lo que respecta a los precios, la respuesta ante cambios en estos es mayor que en la ZMVM dado que la elasticidad precio tiene un valor que fluctúa entre –0.2 y –0.7. Para el caso de las elasticidades de corto plazo obtenidas a partir de técnicas de cointegración, los valores son similares a los obtenidos con otros métodos (datos de sección cruzada agregados, con datos de panel, con micro datos, entre otros).
18
Programa de Energía
Energía y Transporte en la Ciudad de México
conceptos, para después dar un panorama
Miriam Evelia Téllez Ballesteros*
energéticos a nivel mundial y nacional, así como
general, se realiza un análisis de los consumos
en el sector de estudio. El elemento central del Resumen: El transporte es una actividad que permite la
trabajo
integración económica, política, social y cultural
energéticos en cada medio de transporte que se
de la nación; éstos elementos la convierten en
encontraban operando en el Distrito Federal,
una actividad de carácter estratégico, que
para
además se ha convertido en el
posibilidades de ahorro en estos consumos.
único sector
es
el
análisis
posteriormente
de
los
consumos
sugerir
algunas
importante donde, en los últimos años, ha
En este documento se presenta el capítulo 3 del
habido un incremento en el consumo de energía
trabajo mencionado, en el que se realiza un
que se ha venido satisfaciendo a base de
análisis del consumo de energía en el sector
hidrocarburos.
transporte a nivel mundial y nacional.
Si
se
entiende
esencialmente tiempo,
en
el
que
el
transporte
es
eficiente,
en
seguridad
de
movimiento
condiciones
de
CAPÍTULO 3. CONSUMO DE ENERGÍA EN EL SECTOR TRANSPORTE 3.1 Introducción
personas, bienes y servicios a nivel doméstico y
Este capítulo tiene la finalidad de mostrar un
en los mercados globales y que la fuerza que
análisis del consumo de energía final en el
mueve al sector transporte es la energía, es
mundo y a nivel nacional, para contar con un
conveniente observar, que dicha energía es
panorama
prácticamente proveniente de productos del
indudable
y
también
razón, es necesario estudiar el sistema de transporte con un enfoque energético.
consumo es importante para establecer medidas ahorro
del
consumo
ya
existente
principales
distribución de la energía por sector, por esta
la
necesidad de contar con indicadores de este
de
los
transporte ocupa un lugar importante en la
el elemento que “mueve” al sector transporte, su es
de
consumidores. En este sentido, la actividad del
petróleo. En este sentido, ya que la energía es
dependencia
general
También se analiza el consumo energético
de
mundial y nacional en transporte, por cada
energéticos para el sector y observar las
medio y modo que se utiliza, para tener el marco
posibilidades de cambiar muchos de los usos
general en el que se ubica el consumo en el
actuales.
Distrito Federal.
En el estudio desarrollado en el año 2005 sobre
A manera de antecedentes,
primero daremos algunos conceptos sobre el
Energía y Transporte en la Ciudad de México,
consumo de energía.
primero se dan algunos elementos que definen el entorno del sistema de transporte de la
3.2 Consumo de energía. Conceptos
Ciudad de México, y permiten uniformar algunos
El Balance Nacional de Energía10 , define el consumo final total de energía como la energía y
*
Ingeniera Civil (UNAM), Maestría en Ingeniería en Transporte (Facultad de Ingeniería-UNAM), estudios de Doctorado en Ingeniería (UNAM) correo electrónico: mtellez@energiauacm.org.mx
10
19
Balance de Energía 2003. Secretaría de Energía. México, 2004.
Programa de Energía
la materia prima que se destinan a los distintos
energético en los sectores residencial, comercial
sectores de la economía (Figura 2). Este
y público, agropecuario e industrial, para ubicar
consumo se divide en consumo final energético
el consumo correspondiente a la actividad de
y no energético.
transporte a nivel mundial y nacional. a. Consumo de energía en el mundo “los
Figura 1. Consumo final total de energía
grandes rasgos”
Consumofinal energético
Consumofinal noenergético
El consumo de energía primaria se incrementó en todas las regiones del mundo en 2003. El
Residencial, comercial ypúblico PetroquímicadePemex
incremento más fuerte se observó en Asia,
Transporte
Otras ramas económicas
arriba del 6.3%, mientras que Norte América
Agropecuario
tuvo un crecimiento del 0.2%. Como en el 2002,
Industrial
el carbón fue el combustible que más creció, en Fuente: Balance de Energía 2003. Secretaría de Energía. México, 2004. Pág. 27
un 6.9%.
El consumo de petróleo fue
relativamente fuerte, el uso del gas natural se sostuvo, la generación hidroeléctrica subió
De la figura 1, el consumo final no energético
únicamente 0.4% y la generación nuclear sufrió
registra el consumo de energía primaria y
la segunda contracción en su historia.
secundaria como materia prima. Este consumo
Otro evento que caracteriza las condiciones de
se da en los procesos que emplean materias
los energéticos fósiles en el 2003, son los
primas para la elaboración de bienes no
precios del petróleo, ya que fueron los más altos
energéticos, por ejemplo: 1. Petroquímica de
(en términos nominales) observados en los
PEMEX, que es el gas natural y derivados de
últimos 20 años. Se registró un precio promedio
petróleo que se emplean para elaborar plásticos,
de 28.83 dlls. por barril.
solventes, polímeros, etc.; 2. Otras ramas
precios en ese momento, se presentó de la
económicas, como el bagazo de caña utilizado para
la
fabricación
de
papel,
siguiente manera: los precios iniciaron el año
tableros
alrededor de $30 por barril, el 10 de marzo se
aglomerados y alimento para ganado.
incrementó a 35 dlls., una semana antes de
El consumo final energético es la variable que
empezar
se refiere a los combustibles primarios y secundarios
utilizados
necesidades
de
para
energía
de
satisfacer los
La fluctuación de
la
guerra
en
Iraq.
Entonces,
prácticamente a finales de abril, los precios
las
bajaron a 23 dlls., y al finalizar el año se ubicó
sectores
en aproximadamente 30 dlls. por barril.
residencial, comercial y público, transporte,
El consumo mundial de petróleo creció en el
agropecuario e industrial.
2003 casi 1.5 millones de barriles diarios (b/d).
El presente estudio tiene la finalidad de analizar
México y Canadá fueron los únicos países que
el consumo final energético en el sector
no pertenecen a la OPEC que registraron un
transporte, para poder desarrollarlo, primero se
crecimiento de más de 100,000 b/d. A grandes
plantea un panorama general del consumo final
rasgos, las condiciones descritas fueron las que
20
Programa de Energía
marcaron el consumo energético en el mundo en el 2003. Con la finalidad de observar el comportamiento
También se observa que en este período, en el
del consumo energético a nivel mundial11 a lo
año 2002 se registra el consumo energético más
largo de los años, en la figura 2, se muestra su
alto.
desarrollo desde 1995 al 2002, donde se puede
donde
observar que los sectores industrial, transporte y
transporte
residencial son los mayores consumidores y en
consumidor energético mundial con 13,125.10
el transcurso de los años, este consumo se ha
millones de BEP´s12.
Este consumo se ilustra en la Tabla 1, se
puede
observar
ocupa
el
que
tercer
el
sector
lugar
como
ido incrementando en un 10% en promedio. Figura 2. Desarrollo del Consumo energético mundial
millones de dólares
Consum o Energético Mundial (m illones de dólares)
1600000 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 Sector Industrial
Sector Transporte
Agricultura
Comercial y Servicios Públicos
Residencial
1995
2001
2000
Sector no especificado
Uso Noenergético
Consumo Final
2002
Fuente: Elaboración propia con datos de la Secretaría de Energía y DOE
Tabla 1. Consumo Energético Mundial en el 2002 (en millones BEP’s y en millones de dlls.) Sector de Consumo Industrial Transporte Agricultura Comercial y Servicios Públicos
Millones de BEP’s 16,020.10 13,125.10 1,161.30 4,075.40
Consumo Energético Millones de Dólares 457,693.97 374,982.78 33,177.15 116,434.37
Residencial Sector no especificado
13,813.00 1,058.70
394,638.73 30,246.54
Uso No-energético
1,438.90
41,110.65
CONSUMO FINAL
50,692.50
1,448,284.19
Fuente: Elaboración propia con datos de la Secretaría de Energía y DOE
11 Para el presente estudio, se consideró un precio de 30 dlls. para calcular el consumo energético mundial en millones de dólares.
12
21
Barriles equivalentes de petróleo.
Programa de Energía
b. Consumo de energía en México
explica por los mayores consumos propios del
El consumo nacional de energía es equivalente
sector energético, consumos por transformación
a la suma de la oferta interna bruta de la energía
y
primaria y de la energía secundaria.
almacenamiento respecto a las observadas en
El consumo nacional de energía creció 3.2% en
2002. En cambio, a nivel del consumo final total
2003 respecto a 2002 y alcanzó la cifra de
y en particular del consumo final total energético
6,471.1 petajoules, de los cuales 37% se destinó
éstos crecieron en 2003 a una tasa ligeramente
al propio sector energético (consumos por
más reducida que el PIB, razón por la cual la
transformación, consumos propios, pérdidas y
intensidad energética a nivel de los diferentes
otras cuentas) y 63% al consumo final total. En
sectores
2002 estas participaciones eran de 35.8 y 64.2%
relativamente menor a la observada el año
respectivamente.
anterior.
Entre 2002 y 2003 los sectores y subsectores
Por su parte, el consumo per cápita de energía
económicos
en el 2003 fue de 62.5 millones de kilojoules,
muestran
una
evolución
pérdidas
en
transporte,
económicos
–no
distribución
energéticos-
y
fue
diferenciada, ya que mientras el consumo
1.5% superior a lo observado en 2002.
energético del conjunto residencial, comercial y
ejemplificar, esto sería equivalente a que cada
público creció en 1.4%, individualmente lo
habitante del país consumiera poco más de 10.6
hicieron en 2.1, -3.1 y 1.5% respectivamente.
barriles de petróleo crudo al año o mantuviera
Por su parte, el sector transporte crece en 3.1%,
encendidos durante todo un año 19.8 focos de
donde
100 watts cada uno o consumiera poco menos
los
subsectores
autotransporte,
Para
ferroviario y marítimo lo hacen con tasas del 3.6,
de 41 tanques con 50 litros de gasolina14.
2.9 y 2.2% respectivamente.
En cambio, los
En la Figura 3 se ilustra el desarrollo del
subsectores aéreo y eléctrico decrecen entre el
consumo energético nacional en el período
2002 y 2003 en 2.8 y 1.5% respectivamente.
comprendido de 1995 a 2002, observándose
La intensidad energética, que indica la cantidad
que de todos los sectores consumidores de
de energía que se requiere para producir un
energía, el del transporte es el que ha ido
peso de Producto Interno Bruto (PIB) calculado
incrementando su participación a lo largo de los
13
a precios de 1993 , se ubicó en 3,962.5
años (en promedio 11% en el periodo señalado),
kilojoules en 2003.
aunque el agregado del consumo final total15 ha
Este indicador es 1.8%
disminuido en 21% en este período.
superior al registrado durante 2002. Sin embargo, a pesar de que esta intensidad energética promedio nacional aumentó en 2003, es menor a la observada en 2002 si se calcula considerando el consumo final total en lugar del consumo nacional de energía. Al respecto, el incremento de la intensidad energética se
14
Ibidem. Pág. 15 El que se obtiene de la suma de los consumos por todas las actividades: residencial, industrial, transporte, comercial, servicios, agricultura. 15
13 Balance de Energía 2003. Secretaría de Energía. México, 2004. Pág. 13
22
Programa de Energía
Figura 3. Desarrollo Consumo energético nacional Consum o Energético en México (m illones de dólares)
millones de dólares
30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 Sector Industrial
Sector Transporte
Agricultura
Comercial y Servicios Públicos
Residencial
1995
2001
2000
Sector no especificado
Uso Noenergético
Consumo Final
2002
Fuente: Elaboración propia con datos de la Secretaría de Energía
El consumo final no energético en el año 2003
En la figura 4 se ilustra el consumo final
representó 6.8% del consumo final total; los
energético por sector y tipo de combustible a
usos energéticos 93.2%.
nivel
representaron
también
En el año 2002 el
6.9
y
nacional
para
el
año
correspondió a 3, 801,380 PJ
93.1%
16
2003,
que
y el sector
respectivamente.
transporte consumió el 44.2% (1,683,925 PJ),
En la Tabla 2 se muestra el consumo energético
distribuidos en gasolinas y naftas, diesel,
en México para el año 2002, donde se observa
queroseno,
que el sector transporte ocupa el primer lugar
electricidad y gas natural.
nacional como consumidor, con 276 millones de
participación principal fue de las gasolinas y
BEP’s.
naftas con 63.3% y el menos el gas natural, que
gas
licuado,
combustóleo,
En ese sentido, la
todavía no es significativo (menos de 0.1%).
Tabla 2. Consumo Energético Nacional en el 2002 (en millones BEP’s y en millones de dlls.)
Sector de Consumo Industrial Transporte Agricultura Comercial y Servicios Públicos Residencial Sector no especificado Uso No-energético CONSUMO FINAL
Consumo Energético Millones de BEP’s Millones de Dólares 209.4 5,983.50 276 7,886.55 18.9 539.30 26.1 746.07 124.3 3,550.95 0 0 10.7 305.37 665.4 19,011.73
Fuente: Elaboración propia con datos de la Secretaría de Energía 16
23
PetaJoules
Programa de Energía
Figura 4. Consumo final energético por sector y tipo, nacional, 2003 (3,801,380 PJ)
Gasolinas y naftas 63.3% Diesel 26.6% Querosenos 6.3% Gas licuado 3.4% Combustóleo 0.2% Electricidad 0.2% Gas natural n.s.
Transporte 1,683.925 petajoules
Consumo final energético por sector y tipo, nacional, 2003 (3,801.380 petajoules)
Querosenos n.s. Carbón 0.7% Gas licuado 3.2% Diesel 3.7% Coque de Carbón 5.6% Coque de Petróleo 5.9% Bagazo de caña 7.6% Combustóleo 10.5% Electricidad 29.3% Gas natural 33.5% Industrial 1,143.073 petajoules 30.10%
44.20%
3%
2 2 .7 0 %
Gas Licuado 40.9%
Electricidad 23.4% Gas Licuado 7.1% Querosenos n.s.%
Leña 29.8% Electricidad 24.6% Gas Natural 4.2% 861.614 petajoules
Residencial, comercial y público,
Agropecuario, 112.768 petajoules Diesel 69.5%
Diesel 0.4% Querosenos 0.1%
Fuente: Ibidem. Pág. 44
3.3 Consumo de Energía en el Sector Transporte
motocicleta y el peatón.
a. Sistema de Transporte
el uso de vehículos de tracción animal o el
Antes de analizar el consumo de energía en el
animal mismo.
sector transporte, es importante indicar que el
Transporte de alquiler, el servicio puede ser
sistema de transporte lo podemos englobar en
utilizado por cualquier persona que pague
dos tipos: Transporte Urbano y Transporte
una tarifa en vehículos proporcionados por
Regional. En cuanto al transporte urbano es
un operador, chofer o empleado ajustándose
importante considerar que, los diferentes medios
a los deseos de movilidad del usuario. Entre
de transporte urbano pueden ser clasificados
estos servicios se encuentran los taxis, los
por el tipo de servicio que prestan o por el
servicios de respuesta a la demanda y en
volumen de viajes que manejan. Atendiendo a
algunos casos los servicios colectivos.
la primera forma de clasificación se tienen tres
Transporte
tipos de medios de transporte:
transportación que operan con ruta fija y
Asimismo, en
algunas comunidades rurales podemos citar
público,
son
sistemas
de
horarios predeterminados y que pueden ser Transporte privado, el servicio se presta en
utilizados por cualquier persona a cambio
vehículos operados por el dueño de la
del
unidad,
establecida.
circulando
en
la
vialidad
pago
de
una
tarifa
previamente
proporcionada, operada y mantenida por el Estado. Entre estos medios de transporte
Estas dos últimas modalidades son las que
se encuentran: el automóvil, a bicicleta, la
integran el transporte público urbano. 24
Programa de Energía
Tabla 3. Clasificación del Sistema de Transporte Urbano CARACTERÍSTICAS Disponibilidad Proveedor Determinación de ruta Determinación de horario de uso/servicio precio/costo
Por volumen
TIPO DE SERVICIO DE ALQUILER PRIVADO público dueño chofer usuario usuario-chofer usuario (flexible) usuario (flexible) usuario-chofer lo absorbe el usuario tarifa-fija Individual Por grupo automóvil automóvil compartido taxi respuesta a demanda bicicleta rondas automóvil rentado colectivo motocicleta autobús escolar peatón autobús de alquiler
PÚBLICO público transportista chofer (fijo) chofer (fijo) tarifa fija minibús autobús, trolebús tren ligero metro tren regional transporte especializado
Fuente: Molinero, Angel et al, Transporte Público. Fundación ICA. México, 1997. Pág. 5
Con respecto a los modos de transporte regional tenemos:
Por otra parte, el transporte urbano puede clasificarse según el volumen de viajes que maneja,
se
trata
entonces
de
x
transporte
Autotransporte,
incluye
la
energía consumida en los servicios de
individual cuando un vehículo sirve a una
transporte para el movimiento de
persona o un grupo organizado de usuarios que
personas y carga.
viajan a un mismo destino, o bien de transporte
x
grupal cuando translada a personas sin ninguna
Aéreo, se refiere al combustible que se consume en vuelos nacionales
relación entre sí y con destinos diferentes.
e internacionales. No se incluyen las
A manera de ejemplo, en la Figura 5 se
compras que las líneas aéreas hacen
clasifican los medios de transporte que se
en el extranjero.
utilizan en la Ciudad de México, considerando los elementos descritos.
Figura 5. Clasificación del Sistema de Transporte Urbano de la Ciudad de México Sistema de Transporte Urbano en la Ciudad de México
Transporte de superficie
Colectivo Autobús Microbús Combi RTP Turísticos
Transporte semiconfinado
Transporte confinado
Colectivo
Colectivo
Individual Auto part. Taxis Bicitaxis
Infraestructura Vialidades DCT CETRAM’S Paraderos
Metro
Trolebús Tren Ligero
Animales de tiro
Escolares y de personal Animales de tiro
x
Fuente: Elaboración propia
Ferroviario,
se
refiere
al
consumo realizado por los distintos 25
Programa de Energía
concesionarios
particulares
del
transporte ferroviario en el país. x
b. Consumo
energético
en
el
sector
transporte a Nivel Mundial
Marítimo, incluye las ventas la
En el acumulado en el sector transporte mundial
marina mercante, la armada nacional,
hubo un crecimiento del 15% de 1995 a 2002,
empresas pesqueras y embarcaciones
aunque de la gráfica 6 se observa que el
en general.
principal consumo energético a nivel mundial en
nacionales
x
de
combustibles
a
Eléctrico, es el total de energía
el sector transporte es en la construcción de
eléctrica consumida en el servicio
infraestructura terrestre, en este sentido, el
público de transporte eléctrico para la
incremento de vialidades (urbanas, rurales y
movilización de personas.
autopistas), motiva la utilización de sistemas de transporte menos eficientes que el ferroviario,
Cabe señalar, que aunque esta tipificación del
mientras que el sistema que consume menor
sistema global de transporte, podría ayudar a
cantidad de energía (Ferroviario) cuenta con un
estudiar cada medio y cada modo, así como el
desarrollo menor, prácticamente constante-bajo
intercambio
en el período de análisis.
y
movimiento
de
mercancías,
pasajeros y todo lo que pueda ser transportable,
En esta tendencia mundial se observa un bajo
es necesario considerar que el proceso de
interés en la incorporación de tecnologías de
planeación del sistema debe contemplarse de
bajo consumo energético.
manera integral, para generar sinergia en el Figura 6. Desarrollo Consumo energético mundial en el sector transporte
intercambio de mercancías y pasajeros de las zonas urbanas a las regionales y viceversa.
Consumo Energético Mundial en el Sector Transporte (millones de dólares)
Esta “visión integral” del sistema de transporte, se justifica en el intercambio necesario que se
400000 350000
m illo n e s d e d ó la re s
presenta, ya que las zonas urbanas requieren
300000 250000 200000 150000
del abastecimiento del sistema regional y para ello es importante observar que esta actividad se realice de manera ordenada, ya que sino se cuenta
con
políticas
o
100000 50000 0
infraestructura
Aviación Civil Transporte Internacional Aéreo Doméstico
adecuadas, puede dificultar en determinado momento la vida urbana, y viceversa, el transporte
regional
se
alimenta
de
las
Caminos
Vías Férreas Transporte Navegación Transporte Total Sector en tuberías Interna no-específico Transporte
1995 2000 2001 2002
actividades urbanas y hasta puede llegar a
Fuente: Elaboración propia con datos de la Secretaría de Energía y DOE
modificarlas. Con estas consideraciones, es posible realizar el análisis del consumo energético en el sector transporte, que a nivel nacional, ocupa el primer
c. Consumo
lugar como consumidor, principalmente de
energético
en
transporte a Nivel nacional
combustibles fósiles. 26
el
sector
Programa de Energía
tiene
ferroviario y marítimo crecieron 3.6, 2.9 y 2.2%
innumerables efectos posibles para el desarrollo
respectivamente, mientras que el aéreo y
social y económico del país.
eléctrico
El
sistema
nacional
de
transportes
Esta actividad
decrecieron
2.8
y
1.5%
hace posible la integración económica, política,
respectivamente.
social y cultural de la nación y cabe enfatizar
En las figura 7 a 11 se muestra el consumo
que de allí su carácter es estratégico.
energético nacional en 2003 para los sectores
El sector transporte tuvo un consumo de energía
autotransporte, aéreo, marítimo, ferroviario y
de 1,683.9 PJ en el 2003, que representa un
eléctrico, así como la distribución de los
crecimiento de 3.1% (1,633.0 PJ) respecto al
energéticos empleados para cada uno de ellos.
2002.
De este total, las gasolinas aportaron
63.3%, el diesel 26.5%, los querosenos 6.3%, el gas licuado 3.4%, la electricidad 0.2%, el combustóleo 0.2% y el gas natural con menos de 0.1%. Figura 7. Consumo energético nacional en el autotransporte, 2003
Autotransporte
Autotransporte (90.2%)
gas licuado 4% diesel 26%
de
carga
y
pasajeros
consumió 1,518.2 PJ en el 2003, lo cual gas natural n.s.
equivale a un incremento de 3.6% respecto a 2002.
Este subsector representó 90.2% del
consumo del sector transporte en su conjunto. Los principales energéticos consumidos fueron: gasolinas con 70.1%, igual a 1,064.6 PJ, diesel gasolina 70%
26.1% igual a 395.6 PJ, gas licuado 3.8% igual a 57.2 PJ y gas natural con 0.8 PJ.
Figura 8. Consumo energético nacional en el sector aéreo, 2003
Aéreo, el consumo de energía en este medio de
Aéreo (6.3%) gasolinas 1%
transporte sumó 106.6 PJ en el 2003, con una disminución de 2.8% respecto al 2002.
Esta
cifra representó el 6.3% del consumo del sector transporte. Los energéticos utilizados fueron los querosenos con 99.3% y las gasolinas con 0.7%
querosenos 99%
del total del subsector. Figura 10. Consumo energético nacional en el sector ferroviario, 2003
Por modalidad de transporte, en el 2003 los consumos de combustibles del autotransporte, 27
Programa de Energía
El sistema de transporte ferroviario consumió
Ferroviario (1.3%)
22.2 PJ ene. 2003, equivalentes al 1.3% de
gas licuado n.s.
todos los consumos del sector transporte. De
combustóleo 1%
diesel 98%
estos el 98.6% corresponden a diesel, 0.8% a gasolinas y 0.6% a energía eléctrica.
gasolinas 1%
Entre
2002 y 2003 los consumos de energía de este subsector aumentaron 2.9%.
Figura 11. Consumo energético nacional en el transporte eléctrico, 2003
Eléctrico (0.2%)
El transporte eléctrico consumió 3.9 PJ durante el 2003, 1.5% menos que en 2002 y representó 0.2% del total del sector transporte. Este sistema está integrado por el Metro de las ciudades de México y Monterrey, los trolebuses Electricidad 100%
y el tren ligero del D.F. y el transporte eléctrico de la ciudad de Guadalajara.
En el año 2003 se incrementó la utilización del gas natural como carburante, 0.8 PJ, cifra
De la Figura 12, se observa que, al igual que a
superior a los 0.7 PJ en el 2002. Estas cifras no
nivel mundial, en nuestro país se mantiene la
son significativas con relación al consumo total
constante de tener año con año un mayor
del sector. Se observa que únicamente el 0.8%
consumo energético en caminos.
del consumo nacional, es en electricidad,
2002, se tiene un incremento del 11% en el
entonces, el resto del movimiento del sector se
consumo acumulado en el sector transporte y la
realiza con productos derivados del petróleo.
mayor parte de este acumulado corresponde a
El consumo de gas natural comprimido en el
la inversión en caminos, dejando la vías férreas
sector transporte durante el año 2003 fue
prácticamente sin inversión.
equivalente a 0.8 petajoules, 16.4% superior al consumo de 0.7 petajoules en 2002, 0.5 petajoules en el 2001 y de 0.2 petajoules en 2000.
Sin embargo, la cifra continúa siendo
poco significativa respecto al total de los carburantes
consumidos
por
el
sector
transporte.
28
De 1995 a
Programa de Energía
Figura 12. Evolución del Consumo energético nacional en el sector transporte
millones de dólares
Cons um o Ene r gé tico e n M é xico e n e l Se ctor Tr ans por te (m illone s de dólar e s )
9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 A viac ión Civ il Internac ional
Trans porte A éreo Doméstico
Caminos
V ías Férreas Transporte en tuberías
1995
2000
Fuente: Elaboración propia con datos de la Secretaría de Energía
3.4 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Alceda Hernández, Angel. La Operación de los Transportes. SETRAVI. México, 1997. Balance de Energía 2003. Secretaría de Energía. México, 2004. Dárbera, R. (1995). The market effective size for comparing transport system efficiency between mega-cities. Francia. Inédito (Institute d´Urbanisme de la Université Paris-Val-de-Marne). Molinero, Angel et al, Transporte Público. Fundación ICA. México, 1997 Navarre, D. y Focas, C. Paris-Londres: A transportation systems comparison. IAURIF & London Research Center. 1992. Inglaterra-Francia. Página de internet de la CONAE: www.conae.gob.mx Página de internet de la SENER: www.sener.gob.mx
29
2001
2002
Nav egación Interna
Transporte no-es pecíf ic o
Total Sector Transporte
Programa de Energía
b) Los grandes veleros del siglo XIX (1)
UNA APLICACIÓN EÓLICA MODERNA AL TRANSPORTE MARÍTIMO: BARCOS DE VELA DE ALTA EFICIENCIA Y DISEÑO OPTIMIZADO
promediaban de 10 a 12 nudos entre Londres y Sydney o San Francisco y Boston –los lentos cargueros de hoy
José Arias Chávez*
promedian de 8-10- se ha calculado que el viento les proporcionaba potencias de
1, Introducción Su
viabilidad
sofisticados
Los
hoy.-
barcos
de
gigantescos
carga,
pasaje
y
hasta unos 13,000 hp, con mucho las
o
máquinas eólicas más grandes que había hecho el hombre (2).
petroleros actuales son los del al auge de la energía barata, las materias primas abundantes y la expansión del comercio mundial que
El
caracterizaron la globalización del siglo XX e
Hamburgo, construye un carguero moderno de
inicios
mega
17,000 toneladas a vela pero con motor auxiliar
económicas, producto de la globalización hacen
(para maniobras, emergencias o calmas que no
cada
llegarían al 5% del tiempo). Sus velas de acero
del
XXI.
vez
Contradicciones
menos
rentable
transportar
Dr.
W.
Prools
la
Universidad
inoxidable
su valor. La real o aparente rapidez y la
automáticamente con servomecanismos y una
seguridad de itinerarios se ve empantanada por
computadora alimentada constantemente con
la congestión de rutas e instalaciones portuarias
las mediciones en tiempo real circunstanciales y
o
sistemas
pronósticos vía satélite. Con poca tripulación
centralistas que se vuelven caros, inoperantes e
necesaria, promediará de 14 a 16 nudos,
inseguros.
usando sólo un 5% del combustible que un
Hoy esas tendencias se revierten, los crecientes
carguero convencional, mucho más lento. Desde
costos de la energía fósil, su agotamiento en
el 1º de agosto de 198017
pocos años más, la inflación y recesión que
Kokau Co. de Japón puso en servicio el Shin
contraen la economía mundial se aúnan a los
Aitoku Maru - el primer “petrovelero” del mundo-
nuevos factores positivos a favor de los veleros:
que a vela transporta petróleo (¡!) en rutas
conflictos
y
recesión
de
despliegan
y
de
mercancías cuyo costo de traslado sobrepasa
por
se
de
orientan
la AITOKI-Nippon
la
flexibles y cuya versatilidad y pequeño tamaño
aviación, los diseños perfeccionados con
(1600 ton) lo hacen más económico, al grado
modelos y simulación, la meteorología
que ya se amortizó la inversión en pocos años.
precisa
los
El caso de México. Hasta hoy ha sido “de
impulso
espaldas al mar” a pesar de sus 11,000 Km de
a) Los
materiales
e
servomecanismos
y
tecnología
de
instantánea, y
el
e
litoral (México como Cuba, tiene una mayor
ideológico que trae consigo la energía
proporción de litoral a territorio que USA,
renovable, hacen que el viento empuje de
Suecia, Noruega, Japón, Inglaterra, Francia,
nuevo las velas a bogar
España, Dinamarca o Alemania; todos ellos con
económico,
tecnológico,
ecológico
*
Ingeniero Civil (Facultad de Ingeniería-UNAM), Especialidad en Energía de la Biomasa y Biogás(Centro Asia-Pacífico de Biogás-ONU)
17
Tomado del HERALDO DE MEXICO, México,, agosto 2, 1980 (foto al final del capítulo 2)
30
Programa de Energía
gran tradición naviera). Seguramente la mayor
precios de la energía y cuyos impactos en el
parte del desarrollo futuro de México, por
clima y en el medio ambiente deben ser
ejemplo, tendrá que ser hacia las costas (El
reducidos y mitigados.
golfo de California y sus playas o minerales y granos, la zona de Lázaro Cárdenas, el SE)
2. Algo de Historia.
pues ahí están muchos recursos y la mejor vía:
La navegación a vela fue la que trajo del otro
el mar. Hoy nuestra orografía hace difícil y muy
lado del mar a quienes nos “descubrieron”
consumidor de energía al trasporte terrestre; si
primero y luego nos invadieron y conquistaron,
agregamos
e
hace ya medio milenio, si aludimos a Colón, o
y
hace más de uno, si nos referimos a los
burocrática del sistema de transporte y el que
vikingos. Por supuesto que antes de los
nuestra capital esté a 2200 metros sobre el nivel
europeos,
del
México
navegaban en sus caudalosos ríos, sus grandes
probablemente sea el campeón mundial del
lagos y sus mares, al grado de que es probable
despilfarro energético en trasporte (del 31 al
que sus primeros pobladores hubieran venido
50% según se le mida). Ya desde ahora, el
también por el mar, pero desde el oeste,
cambiar la mayor parte de la transportación
cruzando en frágiles canoas por el estrecho de
terrestre a marítima tanto en rutas largas como
Behring hace varios milenios. A la llegada de los
de cabotaje, podría ahorrar entre un 25 a un
ibéricos hace medio milenio, los mayas y otros
40% de esa energía. Cuando ello se hiciera a
pueblos ya navegaban rutinariamente diversas
vela, el ahorro llegaría a más del 60% (unos 2.4
rutas, sobre todo en el Caribe, si bien lo hacían
x 100 millones barriles de petróleo equivalente
en embarcaciones relativamente pequeñas.
(BPE), que, al precio cercano a 50 dls/barril
Las piraguas, embarcaciones de hasta 20 m,
sería de 18 mil MDD./año).
impulsadas principalmente por remos, aunque
Tecnología disponible para nuestros países..
no
Los barcos a vela, tanto en su tradición secular
empezado a utilizar incipientes velas, pues
como en modernos diseños hidrodinámicos, son
tenían
una técnica prácticamente ya del dominio
referencias en alguno de los pocos códices
público y por ejemplo México, con su extensa
mayas sobrevivientes del siglo XVI. En esa
infraestructura básica, su producción industrial
época ya muchas culturas del mundo utilizaban
diversificada y sus instituciones de investigación,
velas para navegar, por lo que el que los mayas
podría abordar con facilidad este desarrollo
y otros pueblos de Mesoamérica también las
tecnológico de punta.
Estimamos que esta
usaran es muy probable, en sus rutinarias
tecnología debe contar con la más alta prioridad
travesías por el Caribe y mares circunvecinos.
en esta etapa de nuestro desarrollo, por las
Incluso,
grandes necesidades de un transporte eficaz
arqueológicas e historiográficas han mostrado
pero que sea más eficiente energéticamente, y
que esos mismos navegantes mayas y otros de
porque estamos entrando en una etapa de altos
culturas como la Chibcha y otras del norte de lo
el
individualismo,
mar.,
se
crónico la
centralismo
ineficiencia
explica
el
técnica
que
31
hay
los
habitantes
evidencias
elaboradas
muy
de
de
que
técnicas
recientes
América
no
ya
hubiesen
textiles.
Hay
investigaciones
Programa de Energía
unas potalas por anclas a manera de muela de barbero.” En su estudio Melgar considera que
que hoy es Colombia, Venezuela, Ecuador y Perú, realizaban travesías por el Pacífico que pudieran haber tenido un rol determinante en la
menosprecio
domesticación, extensión y diversificación del
testimonia
en
1526
el
artes
navegación
otros europeos, cuenta “y con la desmemoria de
Bolivia. Como lo relata Ricardo Melgar Tirso …“lo
las
precolombina que mostraron los españoles y
cultivo del maíz desde México hasta el Perú y
Bao:
a
el
los documentos del ciclo colonial, no obstante
primer
que las bitácoras de los marinos británicos,
navegante blanco que fue más allá del Ecuador,
italianos,
Bartolomé Ruiz, en la famosa relación Sámano-
alemanes,
norteamericanos
y
franceses remarcan su pervivencia hasta muy
Xeréz:”
avanzado el siglo XIX y principios del XX.” Y acota aún más que “Incluso, actualmente, las Las ilustraciones de un códice maya muestran la frecuencia y la forma en que la navegación influía en su vida cotidiana y sus actividades comerciales en su zona de influencia en rutas por lagunas y esteros y otras mar adentro; algunos códices y los españoles mencionan velas.
Tanto los mayas como los chibchas (de la hoy Colombia y Ecuador) y otros precolombinos de Sudamérica también se aventuraron lejos por el Pacífico al grado que se cree que en tales largas travesías se llevó maíz desde Mesoamérica: así se adaptó a otros sitios; (Foto de una barca inca)
“Este navío que digo que tomó, tenía al parecer de cabida de hasta treinta toneles; era hecho por el plan y quilla de unas cañas tan gruesas como postes, ligadas con sogas de uno que dicen eneguen, que es como cáñamo, , y los altos de otras cañas más delgadas, ligadas con las dichas sogas, adonde venían sus personas y la mercaduría en enjuto porque lo bajo se bañaba. Traía sus mástiles y antenas de muy fina madera y velas de algodón del mismo talle, de manera que nuestros navíos, y muy buena jarcia del dicho eneguen [ o sea henequén] que digo, que es como cáñamo, y
poblaciones del norte de Perú han retomado a la tradición de las embarcaciones de totora, debido a
los
altos
costos
de
la
gasolina
y
mantenimiento de los barcos pesqueros. Es curioso
32
como,
a
veces,
la
modernización
Programa de Energía
fomenta la recuperación de tradiciones en busca de una identidad o medio de supervivencia.“
Las carabelas españolas del siglo XV -en que Colón y sus marineros hicieron sus famosos 4 viajes-, eran prototípicas de los barcos renacentistas europeos más eficientes, y en las que ya aquellos navegantes se llegaban a aventurar en “la mar oceana” que ya desde antes los marinos, en especial los españoles, los portugueses, que rodearon África y, también se aventuraron en el Atlántico hasta las islas Canarias, que fue la primera escala de Colón antes de llegar al Nuevo Mundo. La Santa María, su nave insignia (izquierda) y una barca del lago Titicaca, a 3000 m.s.n.m, entre Perú y Bolivia (derecha) hecha de la espadaña, como las egipcias de papiro. Antiguas crónicas y trabajos de los antropólogos parecen haber descubierto que aún en estas frágiles embarcaciones se adentraron al Pacífico (Ref. 8) y por él navegaran hasta Centroamérica y Huatulco.
Cuando a fines del siglo XVIII empezaron a bufar las primeras máquinas de vapor en telares e incipientes industrias mecanizadas con este tipo de motores estacionarios, no faltaron visionarios en esa época al final de la Ilustración e inicio de la Revolución Industrial, que se pusieran a soñar y luego a trabajar para poner esa formidable fuerza del vapor en los primeros vehículos móviles: las locomotoras del naciente ferrocarril primero y luego en los barcos a vela. Naturalmente los primeros barcos con una incipiente fuerza motriz a vapor, usaron ésta como un auxiliar secundario de sus confiables velámenes, pero pronto estas embarcaciones híbridas fueron apoyándose más y más en sus rugientes máquinas. En esta ilustración de mediados del siglo XIX, se ve un clipper con un motor de vapor aplicado a ruedas de paletas laterales, lejos aún de las modernas propelas.
El efecto coriolis resulta del fenómeno giroscópico de cuerpos en rotación, y los vientos se producen cuando la Tierra arrastra diferencialmente capas de la atmósfera, al girar alrededor de su eje, ‘aire que siendo un fluido tiende a resbalar de una manera diferencial: las capas cercanas al suelo son más arrastradas que las altas, que tienden por su inercia a no moverse, como si la sola cáscara de una naranja estuviera desprendida del núcleo de gajos que gira, tendiera a resbalarse girando menos queel centro. Los vientos y las corrientes marinas tienden a girar a la derecha en el hemisferio norte y al revés en el sur. En el caso de un fenómeno que tiene su dinámica propia, el efecto paradójicamente produce rotación inversa, como es el caso de los huracanes, los tornados o un remolino de diámetro > a 12 m. Aquí México se muestra en una supuesta vista desde el espacio, con girones de nubes que lo cubren en parte y lo van envolviendo en otras, mostrando las grandes líneas de los 33vientos dominantes en unas épocas del año más que otras, pero que siempre lo recorren de océano a océano y de norte a sur o viceversa. Aquí queda de manifiesto la clara trayectoria de los vientos alisios y también las rutas mixtas con la “corriente de chorro” a
Programa de Energía
3.Parámetros
aéreo
e
hidrodinámicos.
Análisis del movimiento de un velero.
Las figuras que ilustran este capítulo son de 2 fuentes (izquierda arr.; se conservan letreros en inglés por comparación con nuestra versión. A la derecha de nuestro trabajo “Optimización de embarcaciones propulsadas por energía eólica”18, presentado en el 1er. Congreso en 1980
nos
permitimos
tomarlo
como
una
referencia “histórica”. Descripción esquemática y ecuaciones. Caso del viento perpendicular a la trayectoria que pueden generalizarse: S es el viento y R la resistencia aerodinámica que el viento “real” (Vr) causa en la vela. De la aerodinámica de perfiles (como alas de avión,
18
34
Ver referencia no. 2 en la bibliografía
Programa de Energía
aspas o velas) quedan expresadas:
efectos hay que utilizar parte de la energía útil en la combinación de resistencias de quilla (u
S = ½ p A C1 Vr
2
y
2
R = ½ p A C2 Vr ……...............……..1
orzas) y timón para conservar la ruta y un lastre o bien una configuración geométrica estructural
En el que C1 es el coeficiente de sustentación de
para equilibrar el volteamiento por lo que
ese perfil y C2 el de resistencia, A el área de la
deberá,
superficie (-vela- y p = la densidad del aire).
respectivamente,
empuje
Vr el viento “real” esta compuesto de V1 el viento
y
minimizarse
maximizarse
la
deriva
de
el una
embarcación.
original, sumado vectorialmente a V2 o
De las Ecuaciones 1 y 2:
componente de viento debido al movimiento del barco hacia delante:
E=S cos -R sen , y D = S sen + R cos ………………….3
V = V21V22 y (gamma) =áng. tan V2/V1…..................…..2
Si… sen = v2/Vr y cos = V1/Vr,
E es la proyección de S y R sobre un eje
De las ecuaciones 1 y 2 (por lo tanto)
paralelo a la trayectoria, esto es el empuje útil o avance. D es el proyección sobre un eje
D = ½ p A C1V2 Vr + ½ p A C2 V1 Vr = ½ p A Vr (C1C2+ C2V1)
perpendicular a la trayectoria y es una fuerza
2
2
D = ½ p A V1 V2 (C1V2+ C2V1)………………………….….4
perniciosa que trata de desviar al barco, a “derivarlo” por lo que se llama “deriva” es la que
Que elevada al cuadrado y haciendo ½ p A = K1
tiende a voltear al barco y para contrarrestar sus efectos hay que utilizar parte de la energía útil
2
2
2
2
D = K1 (V1 + V2 ) (C1V2+ C2V1)……………………………….5
en la combinación de resistencias de quilla (u (Por lo tanto)
orzas) y timón para conservar la ruta y un lastre o bien una configuración geométrica estructural
2
deberá, empuje
respectivamente, y
minimizarse
la
maximizarse deriva
de
2
2
2
2
2
2
2
2
3 2
2 2
2
2
D /K1 = (V1 + V2 ) (C1V2+ C2V1) y D /K1 = C1 V1 V2 +2
para equilibrar el volteamiento por lo que
3 1
2 2
4 1
4
C1C2V V2 + C V + C1V2 +2C1C2V1V + C V2 V1 …...........6
el y cambiando de lado D2/K12 y reordenando:
una
embarcación. 4
E es la proyección de S y R sobre un eje
3
2
2
2
2
2
3
C1V2 + (2 C1C2V1) V2 + (C2 V1 +C1 V1 ) V2 + (2 C1C2V1 ) V2+ 2 2
4 1
2
2
(C V -D /K1 ) = 0
paralelo a la trayectoria, esto es el empuje útil o avance. D es el proyección sobre un eje
Y, finalmente:
perpendicular a la trayectoria y es una fuerza
4
perniciosa que trata de desviar al barco, a
3
2
2
2
2
V2 + (2 C2V1) V2 + (C2 V1 /C1+ C1V1 ) V2 + (2 C2V1) V2 + 2 2
4 1
2
2 3
(C V /C1-D /C1K ) = 0 ………………………………….….7
“derivarlo” por lo que se llama “deriva” es la que tiende a voltear al barco y para contrarrestar sus
35
Programa de Energía
analizaremos para dos cascos: un casco de 4
Ecuación general de 4° grado de la forma: X +2 3
contrapeso
2
p x + (q) x +2 r x + s =0,
convencional
y
un
catamarán,
multicasco con equilibro debido a su geometría.
con 2 raíces imaginarias y 2 reales de signo contrario e igual valor absoluto.
Como puede observarse el catamarán no Un análisis más detallado de las soluciones de
requiere un contrapeso, por lo que puede
esta ecuación nos mostraría estas conclusiones:
trasportar más carga útil, o la misma con más
El valor de V2 (velocidad del velero) es
velocidad. Por ellos el catamarán posee una
fuertemente dependiente de C1/C2 (la eficiencia
ventaja
aerodinámica del perfil de la vela) aumentando
tradicional. Partamos de ella para tratar de
notoriamente con su optimización pues este
cuantificar D en 7: o sea,
factor
tiene
implicaciones
secundarias
intrínseca
sobre
la
configuración
y
terciarias. También el valor de K1, la geometría,
Mc.g.=0, D. h- (f + w) a = 0 (Por lo tanto) D = (f + w) a / h
orzas y timón y obviamente W y V1.
Y si w = f, D = 2w.a / h.........................................................8
Equilibrio lateral: Para resolver esta ecuación
Este valor de D puede cuantificarse para unas
con miras a optimizar el diseño, vamos a partir
condiciones de diseño dadas, y con él en 7 y los
de la condición limitante que sería el área
demás valores numéricos (C1, C2, K1, V1) de
máxima de velas a un ángulo de ataque dado y
una circunstancia dada despejar V2 o la
para un viento determinado para su límite de
velocidad máxima límite a alcanzar ya sea el
volteamiento (D) = Dmas (que luego puede
límite al volteamiento o con cualquier factor de
afectarse por cualquier factor de seguridad). Lo
seguridad 36
Programa de Energía
De este modo con las soluciones numéricas de
Ello
7 se tendrían los valores a ajustar gradualmente
eficientes, tipo ala de avión.
del ángulo de ataque de las velas hasta alcanzar
Dado que esto implicaría alas-rígidas que son
la velocidad óptima.
un problema de maniobras y flexibilidad en un
Equilibrio
direccional.
Como
vimos
la
se
velero
logra
con
(aunque
los
perfiles
aerodinámicos
hay
de
carácter
componente D tiende a desviar el barco, o
experimental) la solución aconsejable es la
“derivarlo”, a ello debemos oponer la acción de
llamada “ala-vela” (sail wing) desarrollada en
la quilla y el timón o una orza y el timón, los que
Princeton (4) y aplicada a molinos de viento,
hacen que la embarcación tome una actitud de
mini planeadores y veleros. Tienen un valor
ángulo de ataque con respecto a la trayectoria y
C1/C2 aceptable, mucho mejor que las velas
así generar otra fuerza de contra deriva que
normales, conservando su adaptabilidad. Es una
haga mantener el rumbo.
“funda” de tela a un mástil con un cable tenso
Obvio es que la acción hidrodinámica de orza o
como borde de salida. Esto además se presta
quilla y timón se rigen por las ecuaciones 1 para
para suprimir cableado y estructura externos del
S y R en el agua sobre la que reaccionan.
velamen, reducido aún más la resistencia
Equilibrio
longitudinal.
En
la
situación
de
parásita del viento.
movimiento uniforme. Un C1/C2 alto mayor E y menor D.
El empuje es el de la vela y R es la suma de las resistencias al avance: R total =R p –R i
Superestructura del casco (“obra muerta”):
Rp es parásita, la viscosidad del agua en caso
Deberá ser la menor posible en área y con la
dependiente del número de Reynolds (Re) y
mejor forma al viento para reducir el efecto de
otras resistencias inherentes al casco y barco en
resistencia y la fuerza de deriva.
general.
Geometría. La distribución de volúmenes y
Ri es resistencia inducida con dos componentes
masas se optimiza, por un lado con la
Ri1 de la forma del casco, depende V22 y
configuración multicasco (que elimina el lastre) y
proporcionar al As (área de sección sumergida,
por
a su vez depende del peso).
reducir
aquella (s) hidrodinámicamente diseñada (s)
pues su valor es proporcional a la contra deriva
para óptimo rendimiento (C1/C2 máx., ahora
que puede producir.
EMBARCACIONES
para
Orza y timón. Con orza (s) en lugar de quilla, y
orza, que depende de la fuerza de Deriva D.
DE
desconcentrándolos
necesidades estructurales ( >>W menor peso).
Ri2 La inducida por el conjunto timón, quilla u
CRITERIOS
otro,
OPTIMIZACIÓN IMPULSADAS
para el agua) de preferencia con una alternación
DE
asimétrica, se reduce mucho su resistencia
POR
parásita y sobre todo inducida (5).
ENERGÍA EÓLICA
Casco (s). (“OBRA VIVA”)
Aparejo. Del 2.1 y las ecuaciones 3 se
De preferencia
múltiple y dependiendo de la relación entre peso
desprende que las velas deben tener C1/C2
y carga y velamen y viento, preferentemente una
máximo.
configuración de casco planeador, o de lo contrario 37
de
desplazamiento,
con
bulbo
Programa de Energía
sumergido a proa. El primer caso, el más
Una hidro ala como su nombre indica, es un ala
deseable, se levanta del agua con suficiente
para el agua. Van sumergidas según la
velocidad, el segundo para los más pesados,
velocidad que hace que el casco se levante y
reduce la resistencia de ola. En todos los casos
son mucho más pequeñas que las de un avión,
el acabado debe ser lo más liso para disminuir
ya que el agua es mil veces más densa que el
fricción.
aire. En el esquema abajo se muestran, a la
Materiales. Obviamente se preferirán los de alta
izquierda, el caso del velero de arriba y como
resistencia/ bajo preso ya sean materiales como
contarrresta la deriva, el de la derecha muestra
aluminio o acero inoxidable, bambú, etc. O
4 configuraciones posibles.
compuestos como fibra de vidrio o de carbono con epoxy, ferrocemento espuma, piel epóxica, etc., según las necesidades del uso y recursos disponibles. Así disminuye peso muerto y aumenta carga útil.
Estructura. Un cuidadoso diseño estructural
4.Ensayos y alternativas contemporáneas
redituará en ahorro de peso y eficiencia. Desde
para propulsión eólica en barcos modernos a
la micro-estructura de tipo sándwich o panal,
vela
hasta la estructura integral del barco.
En
Paradójicamente los tiempos parecen ir de
general será mejor una estructura que trabaje,
regreso. En efecto, hace más de siglo y medio
con
los grandes barcos de vela empezaron a
materiales
compuestos,
en
forma
de
cascarón como un todo integral.
adoptar tímidamente las primeras máquinas de 38
Programa de Energía
vapor como meros auxiliares a sus poderosos
pueden ser sustituidas con mayor eficiencia ya
velámenes, mientras que hoy, bajo la presión de
mucho menor costo por mar. Es una aberración
los altos precios del petróleo, tímidamente hace
no
poco más de 25 años, las velas otra vez
convencionales a motor, pero usar el viento
empezaron a regresar apenas como auxiliares
bajaría los costos de combustible de un 25 a un
de los cargueros a motor. Hoy ya podemos
50 % tan sólo adaptando los barcos actuales; y
empezar a imaginar y ver, barcos de vela
mucho más si se emplearan nuevos, diseñadas
diseñados especialmente que, no sólo sí puedan
ex profeso para los viento disponible y el tipo de
contar con el apoyo del motor, tanto por si no
servicio.
hacerlo,
incluso
con
los
barcos
hay viento como para facilitar las maniobras y atraque. Llegó la hora del sabio equilibrio entre ambas opciones motrices.
Aqua City, el mayor con propulsión de asistencia eólica, con sus 31 mil toneladas es el mayor carguero japonés de este tipo, que en 1984 fue botado y desde hace más de 20 años ha completado ya una exitosa evaluación de miles de km de navegación oceánica exitosa en la que ha reducido el consumo de combustible a la velocidad convencional usual de stos cargueros en más del 25 % o bien ha aumentado la velocidad crucero promedio en más del 20%. Hay que recordar que este fue el buque más grande que sucedió en la línea del primer braco petrolero a vela del mundo, al que nso referimos páginas atrás. En todos estos casos la vela es auxiliar, hoy ya es hora de pensar al revés
Este velero de pasaje turístico en las islas Fiji, el Na Mataisau, lleva ya veintitantos años cubriendo rutas de tipo crucero interislas en esta región del mundo con mucho éxito, tanto en lo económico como el glamour romántico que hoy representa para los turistas un recorrido en un genuino velero, aunque en una versión moderna. Este uso es una veta nada despreciable y con un potencial comercial en varias regiones del mundo, como Hawai o en a las Antillas, lugares donde ya hay cruceros a vela en rutas regulares y en renta. Por supuesto en nuestros países podría serlo, en el Golfo de California o el Caribe. Su atractivo es triple para esta aplicación: por un lado el lado romántico de la navegación a vela, el del ahorro económico y, por último su benigno impacto ambiental, cada día más apreciado.
Y los puertos pequeños se beneficiarían de un sistema de transporte eficiente a vela, la única que fue viable por siglos rutas que fueron abandonadas, primero por el auge del ferrocarril y luego por el los automotores por carretera. Las rutas por tierra son más caras pero serán obviamente necesarias, mas muchas otras 39
Programa de Energía
La gráfica de al lado da cuenta del efecto que sobre los costos de combustible tiene la dirección del viento relativo en relación con la trayectoria que varios tipos de parejo comparativo en distintos casos de un carguero híbrido motor-vala, ha de enfrentar. La curva A es para el caso de un barco convencional solo a motor, mientras que las otras representan los casos de distintos parejos de velas, ala velas, rotores savonius, aero turbinas o comteas de tiro, como los que se muestran en la penúltima gráfica de este capítulo. En el eje de las abscisas están los distintos impulsos del viento relativo, mientras que en el de las ordenadas se muestran los requerimientos del combustible para mantener la velocidad de crucero en cierto tipo de configuración. Desde nuestro propio punto de vista, faltarían los análisis de cómo se desempeña un barco impulsado exclusivamente a vela, que sea diseñado para tal propósito con la mayor eficiencia, lo que demostraría la mayor viabilidad de este medio de propulsión marítima moderno.
Las dos curvas ‘paralelas’ muestran los requerimientos respectivos de combustible en dos modalidades de operación: la superior es la de funcionamiento sólo a motor y la de abajo es la combinación de motor más velas. En el eje de las abscisas están varias velocidades del barco, mientras que en el de las ordenadas se representan los costos o las ganancias. La otra curva, contrapuesta a las anteriores, representa la ganancia neta como el resultado de la diferencia entre los distintos costos y un excedente neto que, se maximiza a cierta velocidad si es sólo a motor y a otra velocidad mayor cuando se usan ambas propulsiones combinadas. Estas gráficas comparativas son representativas de una embarcación con determinados parámetros, que transporta carga como un negocio a distintas velocidades; de ahí se han deducido cuáles son las mayores conveniencias para cada caso y se ha observado cómo, para la modalidad combinada motor-vela, hay una ganancia al conjuntar motor y viento. En estos parámetros, un carguero típico puede, o gastar aproximadamente el 30 % menos de combustible o bien, alcanzar entre 23 y 25 % más de velocidad, que a fin de cuentas representa entre 2 y 2.5 nudos más, para este caso. Más arriba de la línea base del capital, el rendimiento óptimo será aquel en el que hay más distancia vertical entre ambas curvas.
40
Programa de Energía
Una visión artística y otra esquemática, la
Afirman que a pesar de las pruebas que fueron
aplicación de la tecnología de una cometa de
hechas no solo en condiciones de viento
arrastre a gran alturas sobre el mar (incluso a
adecuadas, probaron que pueden proveer de 1
cientos de metros del barco) donde el viento es
a 1y medio kw por metro cuadrado de esta “vela
más estable y fuerte. Este super cometa –o
celeste”, lo cual equivale a que, con papalotes
papalote como diríamos en México- está hecho
de dimensiones entre 2 y cinco mil metros
de materiales aero espaciales con una especie
cuadrados pueden generar la propulsión para
de ala vela hecha de varios compartimentos con
barcos de carga
aire comprimido que se elevan al viento cundo
uso.(ref. 1)
de cualquier tamaño en
las condiciones lo permiten y lo requieren. Es un desarrollo tecnológico muy reciente hecho por la empresa
alemana
SkySails
GMBH,
de
Hamburgo, cuyos ingenieros han conducido desde 2004 exitosas travesías de prueba en el Báltico, quienes sostienen que en promedio, puede ahorrarle a un carguero hasta el 50 % del combustible en ciertas travesías regulares.
Aquí se muestran seis posibles configuraciones de aparejo para utilizar el viento como auxiliar para propulsar cargueros modernos ya existentes: 1, Velas cuadradas clásicas de lona 2. ítem. Triangulares flexibles 3. Ala-velas en mástiles rígidas 4- Rotores eólicos tipo ‘Savionius’ 5. Turbina eólica acoplada 6. Trracción mediante una cometa o “papalote”, como la SkySail ya descritas (Estos conceptos son de hace 20 años y todos son “auxiliares” del motor, pero eso no tiene que ser sólo así).
El Usuki Pioneer, de 26 mil toneladas, uno de los dos mayores cargueros construidos y en servicio por armadores japoneses desde hace más de 20 años. Este es un barco de carga a granel o de contenedores que fue diseñado específicamente para propulsión eólica e incorpora también otros refinamientos como motores de alta eficiencia y propelas especiales, además del sofisticado casco con protuberancia de delfín en la proa, que le permiten un óptimo desempeño tanto aero e hidrodinámico, como de sus eficiencia termodinámica integral. Un buen ejemplo híbrido cuya experiencia muestra la viabilidad del concepto, incluso en lo que solo es una leve adaptación a modelos usuales de barcos ya existentes.
41
Programa de Energía
5. Lineamientos, criterios y recomendaciones
7. Concientizar y motivar a distintos niveles
para implementar esta propuesta.
educativos hacia el futuro del mar y la vela
LINEAMIENTOS a) Una política realista de reencuentro con el mar, fomentar descentralización hacia puertos b) Planeación
nacional
congruente
con
incentivos fiscales y tarifarios en apoyo al caso c) Unir esfuerzos públicos y de empresas con los individuos en una poderosa sinergia integral CRITERIOS I.
Una
estrategia
integral
económico-
tecnológico-ambiental de fomento al transporte marítimo. II
Plan integral que empiece por rutas piloto
presentes con mejores vientos y económicas del mercado. III Política nacional de fomento e incremento al transporte marítimo sobre el tan extendido terrestre, de y turismo y cabotaje en regiones selectas del Pacífico y del Golfo de México y California o del Caribe. IV Alentar la recuperación de pequeños y medianos astilleros que creen una tecnología propia de vela. RECOMENDACIONES 1. Coordinar a las dependencias de la Energía con la de Marina y Economía al efecto 2. Invitar a los grandes, medianos y pequeños inversionistas privados a participar 3.
Convocar
a
expertos
y
académicos
interesados a colaborar eficazmente al plan 4. Desarrollar conjuntamente los convenios para el desarrollo tecnológico ad hoc 5. Crear las políticas fiscales de apoyo en los órdenes federal, estatal y municipal 6.
Realizar
una
amplia
campaña
de
sensibilización en los medios de comunicación 42
Programa de Energía
habitantes que conforman cada delegación, y
CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL SECTOR RESIDENCIAL DE LA CIUDAD DE MÉXCIO.
una estimación del total de viviendas y el número de aparatos electrodomésticos con los
*
Fernando Gabriel Arroyo Cabañas
que se cuenta actualmente, ya que un principio esencial para el ahorro de energía consiste en
Resumen:
conocer cómo funcionan estos equipos en el
Hasta poco antes del fin del siglo pasado el
hogar, los diferentes tipos de energía que
panorama energético en México se caracterizó
consumen y el distinto aprovechamiento que se
por una oferta suficiente de los distintos tipos de
puede obtener de ellos.
energía, producto de la riqueza de recursos naturales,
de
los
esfuerzos
técnicos
En cualquier caso, hay que dejar claro que
y
consumo de energía y calidad de vida no van
organizacionales de las entidades encargadas de
la
producción
y
transformación
necesariamente unidos. Así que se puede
de
considerar el uso eficiente de la energía como
energéticos, y la disponibilidad de recursos
usar justo la energía necesaria sin renunciar a la
financieros para apoyar el crecimiento de la
calidad de vida, lo que se entiende como la
infraestructura. Ello permitió en buena medida que
México
continuara
con
su
satisfacción de las verdaderas necesidades,
desarrollo
evitando el desperdicio, y eligiendo la mejor
económico sin que la oferta de energía fuera
alternativa energética para cada uso: energía
una limitante.
solar, gas natural, electricidad, etc. Finalmente
Los períodos de estancamiento en el último
el ahorro de energía es un objetivo importante
cuarto de siglo se debieron a crisis económicas
dentro
y financieras externas a la oferta de energía, con
del
Programa
de
Energía
de
la
Universidad Autónoma de la Ciudad de México y
la particularidad que inclusive durante dichos
siempre esta presente en todas nuestras
períodos de crisis los consumos de energía
actividades diarias.
siguieron creciendo. Ahora con el inicio de otro siglo se empezaron a ver signos preocupantes
1. Origen de la Electricidad consumida en la
que nos motivan a cuestionarnos si podemos
Ciudad de México.
continuar con los esquemas que permitieron el
1.1. Introducción.
crecimiento relativamente bueno de la oferta de
Hasta poco antes del fin del siglo pasado el
energía.
panorama energético en México se caracterizó
Todo lo anterior se conjuga y concibe el interés
por una oferta suficiente de los distintos tipos de
de saber cual es el potencial de ahorro de
energía, producto de la riqueza de recursos
energía que existe en la Ciudad de México en
naturales,
base a un estudio sobre la problemática
de
los
esfuerzos
técnicos
y
organizacionales de las entidades encargadas
poblacional de la Ciudad de México, las tasas de
de
crecimiento de la población, el número de
la
producción
y
transformación
de
energéticos, y la disponibilidad de recursos financieros para apoyar el crecimiento de la
*
Ingeniero en Energía (UAM), Maestría en Ingeniería en Procesos y Uso Eficiente de Energía (Facultad de Ingeniería-UNAM) correo electrónico: arroyofi@energiauacm.org.mx
infraestructura. Ello permitió en buena medida 43
Programa de Energía
que
México
continuara
con
su
desarrollo
bruta de electricidad, la energía generada por
económico sin que la oferta de energía fuera
las centrales ubicadas en la Ciudad de México,
una limitante.
las ventas; y la distribución del consumo
Los períodos de estancamiento en el último
energético en función del sector productivo a la
cuarto de siglo se debieron a crisis económicas
que es destinada.
y financieras externas a la oferta de energía, con
Debido a que la tendencia de este trabajo de
la particularidad que inclusive durante dichos
investigación, es el evaluar los consumos de
períodos de crisis los consumos de energía
electricidad a nivel residencial, identificar los
siguieron creciendo. Ahora con el inicio de otro
principales consumidores de energía y proponer
siglo se empezaron a ver signos preocupantes
alguna alternativa para satisfacer la demanda
que nos motivan a cuestionarnos si podemos
energética que existen actualmente en el Distrito
continuar con los esquemas que permitieron el
Federal.
crecimiento relativamente bueno de la oferta de energía.
1.2. Generación Bruta de Energía Eléctrica
Es importante tomar conciencia que todavía
Nacional.
bastantes sectores de la población han quedado
La industria eléctrica había mantenido una
económicamente rezagados y que es necesario
dinámica destacable hasta mediados de la
buscar políticas, mecanismos y esquemas para
década
subsanar esa situación. Las implicaciones para
organizacional
el sector energético consisten en que en la
accesibilidad de financiamiento de la banca
medida que se vaya logrando mejorar las
internacional de desarrollo, hasta que esta
condiciones de vida de esos sectores, se
última
requerirá que la oferta de energía sea suficiente
consecuencia, la insuficiencia de inversión en
para acomodar el crecimiento de la demanda de
infraestructura de transmisión y particularmente
servicios energéticos que esto acarrea.
de generación, empezó a disminuir la capacidad
Un mayor bienestar da origen a mayores
de producción.
demandas de energía. Particularmente en el
En la figura 1.1 se observa la generación total
sector doméstico, pero dicho bienestar es el
bruta de energía a nivel Nacional, en donde se
resultado
empleo
advierte que entre los años de 2001 y 2003, el
productivo, la transformación de materias primas
crecimiento en la generación fue de poco más
o intermedias en fábricas y talleres o el
de 3% en comparación al año anterior. Este
apalancamiento de la productividad del campo
desarrollo revela el poco aumento que hay hasta
mediante riego y mecanización y finalmente del
la fecha en la capacidad instalada para la
movimiento de productos y mercancías a
producción, generación y distribución de energía
centros de consumo.
eléctrica por parte de Comisión Federal de
Todo lo anterior se conjuga y concibe el interés
Electricidad (CFE) y Compañía de Luz y Fuerza
de saber cual es la producción de energía
del centro (LyFC). Al analizar el periodo
eléctrica a nivel Nacional, la generación total
comprendido entre los años de 1990 y 2000, se
de
la
ampliación
de
44
pasada.
El
estuvo
cambió
sus
esfuerzo
técnico
acompañado
políticas.
por
y la
Como
Programa de Energía
observa que existió un crecimiento del 67% en
anualmente19 durante los próximos 10 años, al
la generación de energía eléctrica, lo cual indica
pasar de 202,452 GWh en 2003 a 298,000 GWh
que en el progreso interno del País existieron
en el 2012, siendo el Distrito Federal uno de los
buenas políticas energéticas y que el aumento
Estados que más contribuirá con este aumento.
en la capacidad de generación de electricidad,
Para hacer frente a este crecimiento, es
se realizó en función de la demanda que
necesario que el Sistema Eléctrico Nacional
presentaban todos los usuarios de éste servicio.
(SEN) cuente en el 2012 con una capacidad de
Figura 1.1. Total de Generación Bruta de Energía Eléctrica Nacional
2 10 ,00 0
1 80 ,00 0
1 50 ,00 0
GWh
1 20 ,00 0
90 ,00 0
60 ,00 0
30 ,00 0
03
02
20
01
20
00
20
99
20
97
98
19
19
96
19
94
95
19
19
93
19
91
92
19
19
90
19
89
19
88
19
86
87
19
19
85
19
83
84
19
19
82
19
81
19
19
19
80
0
Año
Fuente: SENER
1.3. Generación de Energía Eléctrica de la
generación de 62,730 MW. Con este fin habrá
Ciudad de México.
que agregar 25,757 MW de nueva capacidad,
Durante el año de 2003, la producción de
considerando que se tenían 41,177 MW en
energía en la Ciudad de México se ubicó en
diciembre del 2002 y que se está programando
64.32 GWh, cifra que significó el 0.04% del total
el retiro de 4,204 MW entre 2003 y 2012.
de energía producida en el País (figura 1.2), lo
El abasto de energía no sólo es un problema de
cual pone en evidencia la alta dependencia por
satisfacción de demanda. Como es conocido,
energía proveniente de otras regiones, y que siempre
a
significado
un
gran
las finanzas nacionales son dependientes de los
problema
económico para la Ciudad. Por otra parte, la 19
Montaño Fernández, Carlos. 2003. Cinco Grandes retos del sector energético. Articulo Publicado en la Revista Energía a Debate. Pág. 17.
demanda de energía eléctrica en el País, se espera
que
crezca
por
arriba
del
5% 45
Programa de Energía
ingresos que por conceptos petroleros se
del país (figura 1.3), se encuentra que la
generan, ya sea por venta de hidrocarburos o
demanda de recursos energéticos de estos
bien por impuestos generados. Esto imprime
usuarios llega a sobrepasar a la capacidad de
una relevancia adicional a la situación de la
generación instalada actualmente. Por ello la
producción y generación de electricidad, y desde
propuesta de agilizar el desarrollo de las fuentes
luego al estado de las reservas petroleras.
alternas de energía a nivel residencial y la oferta
Los datos muestran que las reservas petroleras
de sistemas de cogeneración para la mayoría de
probadas20 siguen cayendo, a pesar de que ha
las empresas establecidas en el país.
crecido la inversión de Petróleos Mexicanos
Actualmente el sector en donde se concentra el
(PEMEX) en exploración y producción y la tasa
mayor número de usuarios, es en el residencial,
de restitución de reservas totales muestra una
con casi 24 millones a Nivel Nacional, seguido
tendencia positiva. Diversos cambios en las
del sector comercial, en donde se concentran
metodologías para la contabilización de reservas
aproximadamente 3 millones de usuarios con
explican, en parte, la reducción de las reservas
contrato de suministro eléctrico.
que estos datos señalan. Figura 1.2. Generación de Energía Eléctrica Total y del Distrito Federal
2 0 0 ,0 0 0 1 8 0 ,0 0 0 1 6 0 ,0 0 0
GWh
1 4 0 ,0 0 0
2 0 2 ,4 5 2
1 2 0 ,0 0 0 1 0 0 ,0 0 0 8 0 ,0 0 0
64
6 0 ,0 0 0 4 0 ,0 0 0 2 0 ,0 0 0 -
D is tr ito F e d e r a l
Año 2003
T o ta l
Fuente: CFE
Por otra parte, si el ritmo de crecimiento de la
Estos
generación de electricidad se relaciona con el
energético que tiene el sector residencial a nivel
aumento acelerado de los usuarios de energía
Nacional, y por ello la motivación que llevo a
ubicados en los distintos sectores productivos
realizar este trabajo de investigación.
20
Shields, David, 2003. PEMEX Un futuro incierto. 1era Edición, Editorial Planeta. 46
indicadores
muestran
el
impacto
Programa de Energía
Figura 1.3. Usuarios de Energía Eléctrica
M iles de Usuarios
25,000 20,000 Residencial Comercial Servicio Público Agrícola Industrial
15,000 10,000 5,000
03 20
02 20
00
99
98
01 20
20
19
97
19
19
96
94
93
92
95
19
19
19
19
19
91 19
19
90
0
Año Fuente: CFE
participación en el mercado con un 15.63% del
La generación bruta de energía eléctrica para el
total generado, y a su vez CFE sometió su
País, actualmente se encuentra encomendada a
producción a un 83.56%, mientras que LyFC
dos grandes empresas CFE y LyFC, las cuales
mantuvo su generación alrededor del 0.8%.
mediante la ubicación estratégica de sus plantas
El aumento considerable de la generación de
generadores y a través de líneas de distribución
electricidad por parte de compañías privadas, es
adecuadas, suministran de electricidad a casi el
un indicador de alarma para CFE, debido a que
94% del País; pero como se observa en la figura
el Tratado de Libre Comercio con América de
1.4, a partir del año 2001, la generación de
Norte (TLCAN) aporto importantes cambios en
electricidad la realizan también compañías
las Normas de los gobiernos para el comercio
privadas, teniendo un importante impacto año
de energía, Planteó las bases para un comercio
con año en el total de la generación de
internacional no discriminatorio y para un mayor
electricidad.
acceso de la inversión extranjera al mercado
La generación bruta de energía eléctrica en el
mexicano.
año 2000, correspondió en un 99.25%, para la
Por ejemplo, reconoce la inversión privada en
CFE, mientras que LyFC tuvo una participación
plantas de generación eléctrica en México bajo
del 0.75%. Posteriormente, en el año 2001, con
las siguientes figuras a) el autoabastecimiento,
la apertura del gobierno al capital privado para la
b)
generación de energía, CFE presento una leve
la
cogeneración
independiente
reducción en su generación con un 96.84%, por
de
y
c)
energía
la
producción
eléctrica.
Estas
figuras, plasmadas en la Ley de Servicio Público
su parte LyFC se mantuvo en un rango de
de Energía Eléctrica de 1992 y ratificadas en el
generación de 0.83% y la generación privada
TLCAN, han establecido las bases jurídicas para
reportó una participación del 2.33%. Para el año
que la inversión privada pueda llegar a la
2003, el capital privado incremento su
actividad de la generación eléctrica. 47
Programa de Energía
Miles de GWh/Año
Figura 1.4. Generación Bruta de Energía Eléctrica Nacional por compañía
200 150 100
CFE Privada y Mixta LyFC
50 0 1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
Año
Fuente: CFE
Aunque la generación y distribución de energía eléctrica,
se
encuentra
infinidad
de
procesos
regulada
por
transcurso
una
administrativos
productivos,
aunque
hace
3
años,
esta
encuentra relacionada directamente con las
No obstante más allá de buscar una explicación tendencias
debido
Además, la generación de electricidad, se
electricidad de todos los sectores productivos.
las
es
lenta.
generación y satisfacer las demandas de
a
esto
producción se llevo a cabo de manera muy
para poder aumentar su capacidad instalada de
técnica
años,
usuarios de electricidad de todos los sectores
no es pretexto para que la CFE no haga algo
o
los
principalmente al incremento en el número
y
maniatada por la misma constitución del País,
contable
de
ventas
de
de
dicha
energía,
ya
que
éstas
proporcionan los indicadores generales de las
crecimiento de la producción y generación de
finanzas
energía eléctrica, se puede deducir que el sector
compañías
eléctrico será el que más crezca en los próximos
por
las
cuales
productoras,
atraviesan generadores
las y
distribuidoras como la CFE, LyFC y algunas
años, sin embargo, es indispensable resaltar
empresas privadas. La comparación entre el
que el principal reto que tiene este sector frente
volumen de ventas de electricidad, y las
a sí, es proponer un desarrollo libre de cualquier
cantidades generadas, sirve como parámetro
duda o posición intransigente para poder
importante, ya que se puede observar cuanta
entonces construir soluciones que tengan el
energía es la que se aprovecha en cada uno de
respaldo de la mayoría y que se beneficie
los sectores consumidores del País.
directamente el País.
Observando la figura 1.5, se tiene que las ventas totales de energía eléctrica son en
1.4. Ventas Totales de Energía Eléctrica Nacional. La generación de energía eléctrica en México ha
la generación, lo cual indica que alrededor del
presentado un aumento importante con el
20% de la energía generada, se reparte en
promedio aproximadamente el 80% del total de
autoconsumo para las mismas compañías y en 48
Programa de Energía
pérdidas a través de las líneas de distribución e
necesidad de contar con mayores servicios y
interconexión de todo el País. Estas pérdidas de
recursos para satisfacer las exigencias básicas
energía, se ven reflejadas con el transcurso de
de energía, agua potable, drenaje etc; lo cual
los años en la eficiencia que existe por parte de
con el transcurso del tiempo, ocasiona un
CFE y LyFC para llevar a cabo la generación de
problema relacionado con la capacidad instalada
electricidad, poniendo en evidencia la falta de
de plantas generadoras de electricidad, plantas
equipo nuevo dentro de las plantas, los
potabilizadoras de agua, líneas de distribución
incrementos en consumos de combustibles, y
de energía eléctrica, entre otros servicios. Si se
que la mayoría de las centrales generadoras ya
considera el problema de abastecimiento de
son obsoletas.
electricidad a la Ciudad de México, se puede
Además es importante señalar la relación que se
mencionar primeramente que con el aumento
halla entre el consumo de energía eléctrica y el
del sector eléctrico con capital privado, se
crecimiento en la población, ya que al observar
afectaría el nivel de vida y trabajo de la mayoría
de la figura 1.5; a medida que transcurren los
de la población y se bloquearía la posibilidad de
años, la producción y el total de las ventas,
que empresas como la Comisión Federal de
crecen a un ritmo de alrededor de 2.5% anual;
Electricidad (CFE) y Luz y Fuerza del Centro
esto debido principalmente al aumento en el
(LyFC)
numero de viviendas en todo el país, lo que trae
internacionalmente. Por otra parte, cabe señalar
como consecuencia un incremento en los
que de acuerdo con la figura 1.6 se observa que
suministros de recursos energéticos que se
el consumo de energía eléctrica de la Ciudad de
proveen a todas las regiones y ciudades del
México es de alrededor de 8.2% del total a Nivel
se
modernicen
y
compitan
México. Figura 1.5. Ventas y Generación total de energía eléctrica a Nivel Nacional V e n t a s T o t a le s d e E n e r g ia G e n e r a c i ó n T o t a l d e E n e r g ía
2 1 0 ,0 0 0
1 8 0 ,0 0 0
1 5 0 ,0 0 0
GWh
1 2 0 ,0 0 0
9 0 ,0 0 0
6 0 ,0 0 0
3 0 ,0 0 0
3 0
02 20
20
0 0
99
98
97
01 20
20
19
19
19
95
96 19
94
19
19
2
93 19
9
91 19
19
9
90 19
88
8 19
87 19
19
85
84
83
86 19
19
19
19
81
82 19
19
19
80
0
A ñ o
Fuente: CFE
1.5. Consumo de Energía de la Ciudad de México. A medida que la población en la Ciudad de
Nacional, y al compararlo con los consumos de
México se ha ido urbanizando, existe la
mucho mas grande. Este indicador muestra que
Estados como Campeche, Nayarit o Tlaxcala es
49
Programa de Energía
en la Ciudad de México existe una gran
Nacional. Por su parte, los sectores agrícola y
necesidad de recursos energéticos, y que el
de servicio público, muestran los menores
ritmo de crecimiento de la población es bastante
consumos de energía, con un 5% y 4%
acelerado. Debido a esto, es la justificación de
respectivamente.
crear programas de ahorro y uso eficiente de la Figura 1.7. Consumidores de energía eléctrica a Nivel Nacional
energía, enfocados a resolver las crecientes necesidades del Distrito Federal.
Comercial
Doméstica
Agrícola
Industrial
Figura 1.6. Consumo de energía eléctrica de la Ciudad de México. (2003)
8%
Servicio Público
4%
25%
160,384 160,000
58% 120,000 GWh
5%
Año2003
80,000 13,252
Fuente: CFE
40,000
DistritoFederal
Total Nivel Nacional
Estos índices advierten la precaria situación en que se encuentran los sectores agrícola y de
Fuente: CFE
servicios públicos, ya que al no destinárseles una importante cantidad de energía eléctrica, Dentro de los grandes consumidores de energía
tienden a rezagarse, como es por ejemplo el
eléctrica que se encuentran confinados en la
caso de la producción de frutas y hortalizas del
Ciudad de México, existen 5 que son los mas
País, las cuales año tras año se van debilitando,
representativos, estos son el sector industrial,
y
agrícola, el domestico, comercial y los servicios
importaciones de dichos comestibles. También
públicos. Analizando los datos de ventas y
el sector de servicio público en México es
generación de electricidad para la Ciudad de
bastante deficiente, y si se considera que son
México, reportadas por la CFE para el año 2003
trascendentes estos tipos de recursos para que
de cada uno de los sectores consumidores de
exista un mayor desarrollo y una buena
energía en México (figura 1.7), se advierte que
estabilidad económica de las sociedades de
el
todos los Países; esto indica la vulnerabilidad
sector
industrial
presenta
los
mayores
por
consecuencia
existen
mayores
consumos de electricidad, con el 58% del total
financiera por la que esta atravesando México.
de las ventas generadas, mientras que el sector
Debido a todo lo anterior, es preciso señalar la
doméstico o residencial presenta un 25% de las
importancia
ventas totales, ubicándose como el segundo
investigación,
gran
problemática energética por la que se encuentra
consumidor
de
energéticos
a
Nivel
50
de
efectuar ya
que
este
trabajo
de
actualmente
la
Programa de Energía
atravesando la Ciudad de México es alarmante, y en la medida que transcurra el tiempo y los indicadores de consumo de energía sigan creciendo de forma importante, la demanda de energía eléctrica sobrepasara a la capacidad instalada; y no podrá ser cubierta. Además de que existe la posibilidad de un aumento en las tarifas de energía eléctrica, debido a que cada día cuesta económicamente más proveer de electricidad a la Ciudad de México. Figura 1.8. Consumo de energía del Sector Domestico de la Ciudad de México (2003).
13,252 14,000 12,000
GWh
10,000 8,000
3,246
6,000 4,000 2,000 0 Consumo Total
Sector Domestico
Fuente: CFE
51