mitigación de gases de efecto invernadero: energía claudia sheinbaum* omar masera** *instituto de...

Mitigación de gases de efecto invernadero:

Energía

Claudia Sheinbaum*

Omar Masera**

*Instituto de Ingeniería, UNAM

**Instituto de Ecología, UNAM

Contenido de la presentación:

• Modelo de escenarios energéticos y de emisiones para México

• Tendencias y escenarios de consumo de energía y emisiones en México

• Impacto de las acciones de ahorro de energía y sustitución de combustible en las emisiones

• Escenarios tecnológicos y costos

Modelo de Escenarios de Energía y Emisiones para México

Características del Modelo:• Estima la demanda y oferta de energía de “abajo hacia arriba”.

• Está diseñado de acuerdo a la disponibilidad de información en México.

• Determina escenarios de acuerdo a parámetros de crecimiento económico, población, vivienda y elasticidades.

• Estima emisiones de GEI a partir del consumo de combustibles e índices de emisión IPCC.

• Estima costos nivelados y curva incremental de costos (inversión, O&M, precio de combustibles)

DEMANDA

Energético

Comercial

Público

Residencial

Transporte

Industrial

E/PIB PIB

E/Cap Pob.

Uso final

E/viv.

Viv.

Agropecuario

Carga Pasajeros

Demanda por combustible

TRANSFORMACIÓN OFERTA

Emisiones

Ton-km Pas-km

Electricidad

Refinerías

E/PIB

E/tonPIB

E/PIB PIB

Energía Primaria; Reservas; Capacidad de Explotación

Pob.

PIB

Costos nivelados

E/PIB PIB

MODELO MEEEMMODELO MEEEM

Costos nivelados

– Anualidades

C = NPV i / [1-(1+i)-n]

– Comparación de costos de escenario base y escenarios de mitigación

ESCENARIOS (PIB/POBLACIÓN)

ESCENARIOS (PIB/POBLACIÓN)

Estructura del PIB en %:

0.0%

5.0%

10.0%

15.0%

20.0%

25.0%

30.0%

35.0%

40.0%

45.0%

Agrop

ecua

rio

Indus

tria

Comer

cio y

Servic

ios

Trans

p., A

lm. y

Com

un.

Energ

ía

Financ

ieros

1997

Optimista(2007)

Moderado(2007)

Crecimiento del PIB Nacional e Industrial (%)

OPTIMISTA MODERADO Nal. Ind. Nal. Ind.

1999 5.2 6.0 3.5 4.0

2000 5.6 6.4 3.5 4.0

2007 5.6 6.4 3.5 4.0

POBLACIÓN (CONAPO 1995) Hab.

1998 96,254,388

2000 99,193,614

2007 108,312,163

COMPARACIÓN DE RESULTADOSCOMPARACIÓN DE RESULTADOS

EMISIONES DE CO2, MEXICO 2007, ESCENARIO OPTIMISTA, MILLONES DE TONELADAS

0

100

200

300

400

500

600

700

1997 MODEMATendencial

MODEMA Op.Experta

LEAP MEEEM

AGRO.

COM.

RES.

AUTOCON.

ELECT.

INDUST.

TRANSP.

Impacto de medidas de ahorro y sustitución de combustibles

Entre otras:

• Ilumex (114 GWh-1997)

• Horario de verano (1100 GWh-1997)

• Normas Oficiales (3600 GWh-1998)

• Proyectos demostrativos (361 GWh-1997)

• Sustitución de Combustóleo por Gas natural en zonas críticas

EMISIONES EVITADASEMISIONES EVITADASEMISIONES EVITADAS DE CO2 POR POLITICAS ENERGETICO-

AMBIENTALES

RESPECTO AL TOTAL (%)

1995: 3.81 Mton; 1996: 4.47 Mton

0.00%

0.20%

0.40%

0.60%

0.80%

1.00%

1.20%

1.40%

1.60%

1995 1996

Subst. de combustóleo

Fuentes Renovables

Ahorro de energía

Resultados:Potencial de Mitigación para el año 2010

de 10 Tecnologías, Considerando Ciclo Combinado en el Escenario Base

Escenario tecnológico MitigaciónTg de CO2

Lámparas compactas fluorescentes 1.1Bombeo eficiente 0.5Calentadores híbridos 2.0Iluminación comercial 0.5Calderas industriales 2.3Cogeneración 17.5Autobús en AMCM 1.0Generación eólica 5.8Metro y Tren Ligero en AMCM 4.0Motores industriales 0.4

MODELO MEEEMMODELO MEEEM

Resultados:Curva Incremental de Costos para 10 Tecnologías de

Mitigación de CO2 (año 2010)

-80.0

-70.0

-60.0

-50.0

-40.0

-30.0

-20.0

-10.0

0.00.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0

Tg de CO2

US

$19

94/to

n de

CO

2

Bombeo

Lámparas Compactas Fluorescentes

Calentadores SolaresIluminación comercial

Calderas

Cogeneración Autobús urbano

Eólica

Motores

Metro

MODELO MEEEMMODELO MEEEM

Proyectos de Mitigación deEmisiones de CO2:

El Potencial Mexicano

Dr. Omar MaseraI nstituto de Ecología

e-mail: omasera@oikos.unam.mx

Y

Dra. Claudia SheinbaumI nstituto de I ngeniería

e-mail: csp@pumas.iingen.unam.mx

U N A M

Bioenergía, I . Ecología U.N.A.M. U N A M

Table 1. GDP and population growth projections (annual rate of growth)

1990-1991

1991-1992

1992-1993

1993-1994

1995-2000 2000-2005

2005-2010

Poblac.

1.97

1.93

1.87

1.82

1.60

1.34

1.14

PIB

3.63%

2.81%

0.68%

3.54%

4.00%

4.50%

4.50%

Table 2. Basic Assumptions Baseline and Mitigation Scenarios

Sector Baseline Scenario Mitigation Scenario

General Medium GDP growth scenario (nearly4%/yr)

Reduction of population growth from1.6% in 1995 to 1.1% in 2010

GDP and population growth as baselinescenario.

Energy

Frozen energy intensities at their 1994value

Fuel oil thermoelectric plants as thedominant addition in installed capacitywithin the power sector

Combined cycle plants based on naturalgas as the dominant addition in installedcapacity within the power sector

Different penetration scenarios for thefollowing mitigation alternatives:Industrial motors, commercial efficientlighting, efficient water pumping, publictransportation in the MCMA, residentialefficient lighting, industrial efficientboilers, metro increase coverage in theMCMA, wind power generation,industrial cogeneration

Forestry Net deforestation rate-deforestation minus afforestation- at1.5%/yr (early 1990s) levels from 1995to 2010

Total deforested area reaches 10.4million ha between 1995 and 2010

361 Kha ha/yr of deforestation avoidedby sustainable management of nativeforests in 2010

1.3 million ha under restorationplantations by 2010

200 Kha under agroforestry systems by2010

Table 3. CO2 emissions for different GDP growth scenarios

Annual GDP growth(1990-2010)

2010Tg of CO2

Growth 1990-2010 (%)

Low (2.5%) 805.6 55%

Medium (4.5%)* 878.9 69%

High (6.0%) 960.3 85%

*Projection chosen as the baseline scenario.

Table 4. Energy and forestry emissions for thebaseline scenario (Tg of CO2)

1990 1995 2000 2005 2010

Energy 292.1 333.4 397.9 546.3 726.0

Forestry 228.9 206.7 186.6 168.9 152.9

Total 520.0 540.1 584.5 715.2 878.9

Avoided emissions of CO2 in the mitigationscenario (Tg of CO2)

Mitigation option 2000 2005 2010Combined cycle plants 13.9 21.2 70.0Residential lighting 0.7 1.6 2.5Commercial lighting 0.5 0.8 1.2Water pumping 1 1.1 1.2I ndustrial motors 0.2 0.6 0.9I ndustrial boilers 1 1.8 2.7Buses in the MCMA 1.2 1.1 1.0I ndustrial cogeneration 0.4 17.9 35.4Wind power 1 6.6 12.2Metro in the MCMA 0 2.0 4.0Total energy 19.9 54.7 131.2Forest Management(Temperate)

97 162 190.8

Forest Management(Tropical)

10.9 18.7 34.8

Restoration Plantations 16.4 29.7 31.4Agroforestry 5.4 5.2 5.1Total Forestry 129.7 215.6 262.1Total 149.6 270.3 393.3

Bioenergía, I . Ecología U.N.A.M. U N A M

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1990 1995 2000 2005 2010

Tg

of

CO 2

Baseline

Baseline - energymitigation options

Baseline - energymitigation options -forestry mitigation options

CO2 emissions f or baseline andmitigation scenarios

Bioenergía, I . Ecología U.N.A.M. U N A M

TotalMexico 1995--2005-2010

Agroforestry Afforestation Forest Management

Cogeneration Effic. Lighting Efficient TechnEffic. Transport Wind Power Fuel Switching

Reference

1995 2005 2010

0

200

400

600

800

1000

Forest

Energy}}

Bioenergía, I . Ecología U.N.A.M. U N A M

TotalMexico 1995--2005-2010

Agroforestry Afforestation Forest Management

Cogeneration Effic. Lighting Efficient TechnEffic. Transport Wind Power Fuel Switching

Reference

1995 2005 2010

0

200

400

600

800

1000 1.6

1.4

1.2

1

0 .6

0 .8

0 .4

0 .2

0

Per Capita

Emisiones per cápita

Bioenergía, I . Ecología U.N.A.M. U N A M

Total abatement costs (1994USD/ tonne of CO2)(diff erence between each mitigation optionand the baseline scenario f or the year 2010)

Mitigation option Costs

Residential lighting -45.9Water pumping -36.4Commercial lighting -35.0I ndustrial cogeneration -33.6Buses in the MCMA -29.2I ndustrial boilers -27.3Combined cycle plants -15.8Wind power -11.9Forest Management(Temperate)

-3.5

Forest Management(Tropical)

1.6

Agroforestry 4.4Restoration plantations 5.4Metro in the MCMA 70.5I ndustrial motors 106.4

Bioenergía, I . Ecología U.N.A.M. U N A M

Figure 2. Incremental cost curve (energy and forestry mitigation scenarios for year2010)

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420

Tg of CO

1994USD /tonCO2

A

CB

FED

GH

IJ K

NML

Data for the Incremental Cost CurveMitigation option Cumulative avoided emissions

Tg of CO2

Cumulative abatement costs1994 USD / ton of CO2

A Residentinal lighting 2.5 -45.9B Water pumping 3.6 -42.8C Commercial lighting 4.8 -40.9D Industrial cogeneration 40.2 -34.5E Buses in the MCMA 41.2 -34.3F Industrial boilers 43.8 -33.9G Combined cycle plants 113.8 -22.8H Wind power 126.0 -21.8I Forest Management

(Temperate) 316.8 -10.7J Forest Management

(Tropical) 351.6 -9.5K Agroforestry 356.7 -9.3L Tropical 388.1 -8.1M Metro in the MCMA 392.1 -7.3N Industrial motors 393.0 -7.1

PROYECTOS DE CAPTURA DE CARBONOEN MEXICO

Aprobados En ProcesoScolel Té, Chi. Ajusco Medio, D.F.ERA-UZACHI, Oax. El Carricito, Jal.Salicornia, Son. Ejido el Paso, Mich.

Ejido San Pedro Jacuaro, Mich.Calakmul, Cam.Sierra Gorda, Querétaro

Bioenergía, I . Ecología U.N.A.M. U N A M

PROYECTOS POTENCIALES DE CAPTURA DE CARBONO

EN PEMEX

•Río Coatzacoalcos 80 ha-Reforestación (Ref)

•Pantanos de Centla, Ref

•Coatzacoalcos Zona Intermedia (ZI), Ref

•Tuzandépetl ZI., 600 ha-Ref con especies nativas

•Calakmul, Ref

Bioenergía, I . Ecología U.N.A.M. U N A M