En el mundo está preocupado por el entorno, y el medio ambiente del planeta. Pero hay el problema del cómo poder corregir o el remediar al pecado de la contaminación.
No existe una comprensión del cómo remediar, debido a que no entendemos, el cómo dejar de utilizar recursos naturales, no renovables, y que generan una alta contaminación, como los combustibles fósiles.
El mal entendimiento inicia, al considerar que la transición energética, refiere solo a la creación de tecnología que pueda producir, energía limpia. Pero la energía limpia, no deja de contaminar, o emitir contaminantes a la atmósfera, ésta continúa contaminando.
Cuando hablamos de energía limpia, solo refiere a la forma como generas a la electricidad, y debemos comprender que puede ser considerada toda aquella que emita, un máximo de toneladas de CO2e por cada Mw, producido en una planta. Para el caso de México, es considerada, a toda aquella que produzca menos de 100 toneladas de CO₂ por cada Mw, producido.
Debemos ahora separar, a partir de esta década, cuando hablemos de generar electricidad, a cero emisiones, debemos de referir a toda aquella que no produce, ni un gramo de contaminantes a la atmosfera, y entre las que podemos encontrar con un amplio desarrollo a las eólicas, y solares, entre las de mayor avance e inversiones de ser utilizadas y colocadas en los mercados eléctricos a nivel mundial en diferentes países.
La generación de electricidad, con cero emisiones, no es el todo, y debe ser considerado, como una parte del total de transformación energética, debido a que continuarán siendo utilizados los combustibles fósiles. Ahora, con la nueva diplomacia energética, para su uso de estos, deberán reducir la energía necesaria usada para ser obtenidos, capturar las emisiones de CO₂, metano, gases de efecto invernadero, calor, entre otros. Para lograrlo, deberá haber inversiones a todo lo anterior, y esto es parte de una transición energética real.
Las energías de cero emisiones tienen un factor que está siendo determinante, el de mejorarlas, comprendiendo que este tipo de plantas dependerán del factor de planta, es decir, la eficiencia obtenida al producir la electricidad, y que muchas de las veces, puede ser una planta que genera altas emisiones, pero produce más comparada con una que no contamina. Aquí es donde entra el factor económico, producir energía cara en una economía con un bajo PIB percápita.
En México de acuerdo con información del CENACE, Comisión Reguladora de Energía, Comisión Federal de Electricidad, en función de las plantas que existen en nuestro país para generar la electricidad que el mercado demanda, y que crece a un ritmo de 4 a 5% en forma anual. Existe un total de capacidad de generación de alrededor de 84 mil[1] Mw, de los cuales el 53% controla la Comisión Federal de Electricidad, 28% privados, 19% los contratos denominados PIE-CFE, y 1% PEMEX.
El total instalado el 40% corresponde a plantas de Ciclo Combinado (utiliza como combustible gas natural), Hidroeléctricas un 15%, Térmica Convencional 14%, Eólica 8%, Solar 7%, Carboeléctrica 7%, Nucleoeléctrica 2%, Geotérmica 1%, Bioenergía 0.5%. Aquí viene lo interesante del cómo seleccionar una planta para que se integre al sistema de transmisión, y lo primero, deberá ofrecer una generación constante y no intermitente, cuyo objetivo sea mantener a la electricidad circulando en forma continua. En el caso, instalar una intermitente, deberá haber un mecanismo de algoritmos o almacenamiento de baterías, para el poder mantener el ritmo en el sistema de transmisión y distribución durante todo un día.
Evaluando en el 2022, el promedio de generación fue de alrededor de 39 mil Mw en promedio del total de las plantas instaladas, y con estos datos podemos asumir, que la utilización de todas las plantas disponibles para operar en México, fue del 45% respecto a la capacidad instalada. Esto indica, ninguna planta opera al máximo. La de mayor generación, encontramos a las plantas de Ciclo Combinado con un 58%, 11% Hidroeléctricas, Eólica 6%, Solar 5%, Carboeléctrica 4%, Núcleoeléctrica 3%.
Teniendo este parámetro de MegaWatts (MW) instalados, contra la generación en promedio observada en 2022; calculamos la utilización, por tipo de tecnología (como genera), encontramos que la de mejor eficiencia, fueron las plantas de Ciclo Combinado con un 66% (combustible fósil), Núcleoeléctrica 75%, Geotérmica 51%, Hidroeléctrica 32%, Eólica 33%, Solar 31% y el resto no paso del 30%.
Comprensión: Planta instalada, tiene una capacidad máxima de generación de electricidad, y la cual, no es sinónimo de generar al 100% del diseño realizado de cada una de ellas.
Entendimiento: Todas las plantas que generan electricidad, tienen un máximo de utilización, y dependerá de la eficiencia tecnológica. Observando como el caso de la tecnología del tipo solar (fotovoltaica), incrementa, al colocar baterías de almacenamiento o un ciclo abierto con uso de gas natural, al cerrar una del tipo abierto, incrementa su eficiencia.
La planta Fotovoltaica de Sonora, a la cual indicaron que sería una planta de alrededor de 1000 Mw, instalados, significa que estaría generando entre 300 a 350 Mw, y no el total de diseño construido. Solo el deber ser, y aclarando, que según datos de la Comisión Reguladora de Energía, el permiso actual para ésta, es de no más de 457 Mw y a lo cual, debe haber, una ampliación del permiso respectivo. Aquí lo importante, no es la planta en sí, sino el cómo poder colocar en el sistema nacional de transmisión, o solo será, una instalación regionalizada. De acuerdo con el proyecto contará con 648 kilómetros de líneas de transmisión (140 a 160 millones de dólares), cuatro subestaciones eléctricas (50 a 80 millones) y 192 Megawatts de capacidad instalada de baterías para dar servicios de respaldo, y la cual dependerá de la demanda que tengan durante el día, y el resto deberá ser almacenado. Suponiendo que la demanda sea 150 MW, tendría para almacenar 150 Mw, para el mantener constante el flujo, recordando que los picos más altos de demanda están entre las 1800 horas a 0000 horas del día.
Resumen: En México existen 84 MW instalados, los cuales la utilización es al 45%, siendo la de mayor generación y, la segunda de mejor eficiencia, las plantas de ciclo combinado, las cuales utilizan gas natural, un combustible fósil[2]. Las de mayor eficiencia, las nucleoeléctricas con un 75%, y con tan solo un 3% de generación, siendo este tipo de plantas con cero emisiones, pero con problemas ambientales por los desechos producidos, pero en 4 décadas podrán ser sustituidas por plantas de fusión nuclear.
Las eólicas y solares, su eficiencia de acuerdo con lo instalado, no son mayor a un 35% respecto a la capacidad instalada , y estas podrían aumentar al 45 a 50%, siempre que tengan baterías de almacenamiento, y que la demanda permita almacenar cuando al menos el 40% de lo generado, y no utilizado durante el día, para mantener a esta tecnología como energía continua y no intermitente.
Comprender, para entender, es la lógica en la ingeniería energética.
[1] https://twitter.com/economiaoil/status/1621928351790137348?s=20&t=JweYysuBFeUaFahiF9MzDA
[2] https://twitter.com/economiaoil/status/1610288670103175168?s=20&t=JweYysuBFeUaFahiF9MzDA
