INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO MEXICANO PARA LA PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA

T E S I S

MANIFIESTO DE IMPACTO ENERGETÍCO COMO UNA HERRAMIENTA PARA OPTIMIZAR LA EFICIENCIA HIDRÍCA EN

EL SISTEMA POTABILIZADOR CUTZAMALA. ESTADO DE MÉXICO.

PRESENTADA PARA OBTENER EL GRADO DE

MAESTRO EN INGENIERÍA EN PRODUCCIÓN MÁS LIMPIA

POR

Alejandra Escalante Paredes

Ante el jurado:

CREDITOS: M.C. Patricia Cruz M.I. Luciano Sandoval

Julio, 2015

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Contenido Acta de Revisión. ........................................................................................................ 10

Carta de Sesión de Derechos. .................................................................................... 11

Agradecimientos. ........................................................................................................ 12

Resumen……… .......................................................................................................... 14

Abstract……….. .......................................................................................................... 15

CAPITULO 1 ................................................................................................. 16

Dicotomía Agua y Energía .......................................................................... 16

Binomio cuadrado sostenible: Agua y Energía. ......................................... 18

1.1 Introducción. ........................................................................................ 19

1.2 Perspectiva internacional, nacional y municipal. ................................. 20

1.3 Principal problemática local. ................................................................ 23

1.4 Objetivo General. ................................................................................ 24

1.5 Objetivos Particulares. ........................................................................ 25

1.6 Justificación. ........................................................................................ 25

1.7 Hipótesis. ............................................................................................ 25

1.8 Metodología. ....................................................................................... 26

1.9 Alcances .............................................................................................. 26

CAPITULO 2 ................................................................................................. 27

Dimensión económica y ambiental del Sistema Potabilizador Cutzamala ...................................................................................................................... 27

2.1 Generalidades operativas del Sistema Cutzamala. ............................. 28

2.2 Dimensión Económica y Ambiental del Sistema Cutzamala. .............. 28

2.3 Replica de la Cuenta Económica y Ecológica para el Sistema Cutzamala. 32

2.4 Estimación del Capital Natural en la poligonal del Sistema Cutzamala. 41

CAPITULO 3 ................................................................................................. 58

Dinámica hídrica y energética presente en el Sistema Cutzamala ......... 58

3.1 Caracterización de la Dinámica Hídrica donde se asienta el Sistema Cutzamala. ................................................................................................ 59

3.2 Dinámica Hídrica en la Cuenca del Río Cutzamala. ........................... 62

3.3 Dinámica Energética en la Cuenca del Río Cutzamala. ...................... 69

3.4 Determinación de volúmenes y gastos de extracción por presa. ........ 74

3.5 Determinación del consumo energético en función de los niveles de población dependientes del Sistema Cutzamala. ...................................... 77

3.6 Análisis de la Oferta y Demanda hídrica y energética ......................... 90

3.7 Simulación básica de un sistema tarifario de agua a costos sociales. 101

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3.8 La importancia de un instrumento de política pública para mejorar la eficiencia en el sector hídrico ante la presencia de un oil shock. ............ 104

CAPITULO 4 ............................................................................................... 107

MANIFIESTO DE IMPACTO ENERGETICO .............................................. 107

(M.I.E) ......................................................................................................... 107

4.1 Fundamentos del M.I.E ..................................................................... 108

4.1.1 ¿Qué es el M.I.E? .......................................................................... 108

4.1.2 Vinculación del M.I.E. con el Marco Jurídico Nacional. .................. 114

4.2 Análisis FODA del M.I.E .................................................................... 117

4.3 Contenido General del Manifiesto de Impacto Energético (M.I.E.) .... 118

CAPITULO 5 ............................................................................................... 121

GUIA PARA LA ELABORACION DEL M.I.E. ............................................ 121

Contenido Particular del M.I.E. Parte I .................................................... 122

5.1 Datos generales del proyecto, del promovente energético y del responsable del estudio de impacto energético. ..................................... 122

5.2 Contenido Particular del M.I.E. Parte II ............................................. 123

Descripción General del Sistema de Producción, tren de tratamiento o cadena productiva. .................................................................................. 123

5.3 Contenido Particular del M.I.E. Parte III ............................................ 126

Vinculación con los instrumentos de planeación energéticos aplicables y número de padrón UPAC (Sólo aplica para grandes consumidores de energía eléctrica) .................................................................................... 126

5.4 Contenido Particular del M.I.E. Parte IV ............................................ 132

Descripción de la dimensión económica y ambiental así como la determinación de los costos por agotamiento y degradación ambiental además de deterioro del sistema ambiental para determinar el monto del capital natural. ......................................................................................... 132

5.5 Contenido Particular del M.I.E. Parte V ............................................. 137

Estimación de la Fiscalización energética a través de la identificación, caracterización y evaluación de la demanda hídrica y energética. ......... 137

5.6 Contenido Particular del M.I.E. Parte VI ............................................ 139

Estrategias para la prevención, mitigación y compensación de impactos energéticos en el Sistema de Producción. .............................................. 139

5.7 Contenido Particular del M.I.E. Parte VII ........................................... 146

Pronósticos de bienestar ambiental, basado en el ahorro energético e hídrico. 146

5.9 Contenido Particular del M.I.E. Parte VIII .......................................... 153

Identificación de los instrumentos metodológicos y elementos técnicos que sustentan el Manifiesto de Impacto Energético. ...................................... 153

Conclusiones. .......................................................................................... 154

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Aportaciones ........................................................................................... 157

Bibliografía. ............................................................................................. 160

Listado de Figuras. Figura 1. Configuración del Sistema Cutzamala. Figura 2. Costos totales por agotamiento y degradación a nivel nacional, según la Cuenta Ecológica y Económica 2012. Figura 3. Carta de la Región Hidrológica Lerma-Santiago. Fuente INEGI. Figura 4. Ubicación de la AICA en la cuenca del río Cutzamala. Figura 5. Ciclo del capital natural en función del consumo energético. Elaboración Propia. Figura 6. Sector 22 del Sistema de Cuentas Económicas y Ecológicas. Sector 22. Tomado de SCEE.1 Figura 7. Configuración del Sistema Cutzamala. Figura 8. Situación del volumen de trasvase. Figura 9. Esquema típico del ciclo del agua. Figura 10. Sistema de Monitoreo del Clima de la CONAGUA a través del Servicio Meteorológico Nacional. Figura 11. Monitoreo en tiempo real e histórico de la radiación solar proporcionada por la estación MX-43 Valle de Bravo, Estado de México, perteneciente al Servicio Meteorológico Nacional de la CONAGUA. Figura12. Ejemplo estadístico de datos y variables meteorológicas obtenidas de la estación MX-43. Figura. 13. Situación actual de demanda de consumo energético por tipo de tarifa sin factor de potencia. Figura. 14. Situación actual de consumo energía por tipo de usuario y sector. Figura. 15. Ventas internas por sector tarifario. Figura. 16. Diagrama de Flujo del Sistema Cutzamala. Figura. 17. Ficha de eficiencia energética para la adecuación del equipo de bombeo al punto de operación real. Figura. 18. Ficha de eficiencia energética para el ajuste de impulsores en bombas turbinas. Figura. 19. Ficha de eficiencia energética para la optimización de la eficiencia del motor. Figura. 20. Ficha de eficiencia para la sustitución del motor eléctrico por otro de alta eficiencia. Figura. 21. Potencial de Mitigación CO2 equivalente debido de la aplicación de medidas de eficiencia energética. Figura 22. Balance de energía según la CEPAL y su indexación para el ahorro energético.

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Listado de Cuadros. Cuadro 1. Estimación del daño anual evitado en agua. Cuadro 2. Estimación del daño anual evitado en aire. Cuadro 3. Estimación del daño anual evitado en suelo. Cuadro 4. Capital en la Poligonal del Sistema Cutzamala. Cuadro 5. Daño anual evitado para el SAR. Cuadro 6. Índices de Sustentabilidad sin eficiencia vs con eficiencia. Cuadro 7. Dinámica Hídrica según los tres tipos de oferta. Cuadro 8. Oferta hídrica disponible. Cuadro 9. Costo de la Oferta hídrica. Cuadro 10. Ecuaciones que describen la demanda hídrica. Cuadro 11. Punto de equilibrio mensual en la curva de demanda Cuadro 12. Precio de la demanda hídrica por nivel socioeconomico Cuadro 13. Valores de cruce con los ejes y pendientes por nivel basada en la demanda hídrica. Cuadro 14. Variables para definir un gasto promedio de 15.32 m3/s. Cuadro 15. Definición de potencia por bombeo para un gasto de 15.32 m3/s. Cuadro 16. Tarifa social en horario base. Cuadro 17. Tarifa social del agua en horario intermedio. Cuadro 18. Tarifa social del agua en horario punta. Cuadro 19 Mercado de hidrocarburos. Cuadro 20. Mercado Eléctrico. Cuadro 21. Sector hídrico. Cuadro 22. Eficiencia energética. Cuadro 23. Sector económico. Cuadro 24. Análisis de Jurisprudencia 1 Cuadro 25. Unidades Biofísicas según POEGT perteneciente al Sistema Cutzamala. Cuadro 26. Coordenadas Geográficas decimales de la zona de estudio. Cuadro 27. Estimación de las entidades federativas que dependen de la extracción y tratamiento del Sistema Cutzamala. Cuadro 28. Matriz del impacto legal bajo la jurisprudencia de vinculación-agua Cuadro 29. Matriz del impacto legal bajo la jurisprudencia de desarrollo-fiscalización. Cuadro 30. Matriz del impacto legal bajo la jurisprudencia de Intervención- Energía. Cuadro 31. Matriz del impacto legal bajo la jurisprudencia de Procuración- Medio Ambiente Cuadro 32. Valorizacin de la jurisprudencia aplicada mediante la vinculación. Cuadro 33. Valorización de la jurisprudencia aplicada mediante la actuación del “desarrollo” Cuadro 34. Valorización de la jurisprudencia aplicada mediante la actuación de la “intervención” Cuadro 35. Valorización de la jurisprudencia aplicada mediante la actuación de la “procuración” Cuadro 36. Valorización de la jurisprudencia “puntuación final” Cuadro 37. Diagnóstico de Jurisprudencia del M.I.E. Cuadro 38. Capital Natural en la Poligonal del Sistema Cutzamala. Cuadro 39. Ejemplo Aplicativo para calcular el daño ambiental evitado por año Cuadro 40. Ejemplo aplicativo para calcular los índices de sustentabilidad. Cuadro 41. Ejemplo aplicativo para calcular la oferta hídrica. Cuadro 42 Ejemplo aplicativo para calcular la demanda hídrica. Cuadro 37. Diagnóstico de Jurisprudencia del M.I.E. Cuadro 38. Capital Natural en la Poligonal del Sistema Cutzamala. Cuadro 39. Ejemplo Aplicativo para calcular el daño ambiental evitado por año Cuadro 40. Ejemplo aplicativo para calcular los índices de sustentabilidad. Cuadro 41. Ejemplo aplicativo para calcular la oferta hídrica. Cuadro 42 Ejemplo aplicativo para calcular la demanda hídrica. Cuadro 43. Estimación del déficit energético. Cuadro 44. Estimación del consumo energético en estado de déficit. Cuadro 45. Estimación del Gasto Publico. Cuadro 46. % de Reducción del gasto público.

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Listado de Fotografías. Fotografía 1. Aspecto de la Laguna Tixtla. Año 2012. Fotografía 2. Inundación en Tixtla a consecuencia del paso de la tormenta Manuel. Año 2013. Fotografía 3. Zonas de Tixtla con un alto grado de erosión en el suelo, debido al arrastre de sedimentos producto de las continuas inundaciones. Fotografía 4. Caseta de cloración en abandono. Fotografía 5. Vista de la primera y segunda línea de conducción del sistema Cutzamala. Fotografía 6. Tanque pericos para su incorporación al sistema de distribución. Fotografía 7. Medidor de flujo automático en Tanque Santa Isabel. Fotografía 8. Tanque Santa Isabel Fotografía 9. Vista superior de la Ciénega-Lerma, elemento clave del Sistema Ambiental Regional en la cuenca del Río Cutzamala. Fotografía 10. Vista Superior de la Planta Potabilizadora “Los Berros” o zona de tratamiento del Sistema Cutzamala. Fotografía 11. 4th IWA México Young Water Professional Conference 2015”. Listado de Graficas Grafica 1. Comportamiento de la dinámica hídrica vs energética durante el periodo de 1993-2007 en el Sistema Cutzamala. Grafica 2. Comparativo de la superficie por sub-cuenca vs energía natural disponible por sub-cuenca. Grafica 3. Dinámica Hídrica Total del Sistema Cutzamala tomando en consideración la campaña 2004 y 2013. Grafica 4. Decremento de la población en el D.F. para el año 2035, Fuente CONAPO. Grafica 5. Crecimiento poblacional en EDOMEX para el año 2035. Fuente CONAPO Grafica 6. Comportamiento de la vivienda domestica baja hasta el año 2035 para la ZMVM Grafica 7. Comportamiento de la vivienda domestica media hasta el año 2035 para la ZMVM. Grafica 8. Comportamiento de la vivienda domestica alta hasta el año 2035 para la ZMVM. Grafica 9. Comportamiento de consumo de energía durante el primer trimestre del año. Grafica 10. Comportamiento de consumo de energía durante el segundo trimestre del año. Grafica 11. Comportamiento de consumo de energía durante el tercer trimestre del año. Grafica 12. Comportamiento de consumo de energía durante el cuarto trimestre del año. Grafica 13. Comportamiento de consumo de energía durante el cuarto trimestre del año. Grafica 14. Comportamiento de consumo de energía durante el periodo 2 de horas demandas. Grafica 15. Comportamiento del consumo de energía durante el periodo 3 de horas demandadas Grafica 16. Comportamiento del consumo de energía durante el periodo 4 de horas demandadas. Grafica. 17. Oferta hídrica por población cubierta. Grafica 18. Oferta hídrica por viviendas abastecidas. Grafica. 19. Oferta hídrica por consumo total Grafica 20. Sistema Tarifario del Sistema Cutzamala.

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Listado de tablas. Tabla 1. Situación actual del PINE 2012. Fuente INEGI. Tabla 2. Costos totales por agotamiento. Año 2011. Fuente INEGI. Tabla 3. Tasa media de crecimiento anual TMCA por agotamiento de recursos. Tabla 4. Tasa media de crecimiento anual TMCA por degradacion de recursos. Tabla 5 Costos Ambientales por Sector. Fuente INEGI. Tabla 6 Distribución de la vegetación en la cuenca del Río Cutzamala Tabla 7. Riqueza Florística presente en el área de Influencia del SAR Tabla 8 Listado de especies faunísticas. Tabla 9. Listado de especies observadas en el SAR y que se encuentran dentro de la NOM-SEMARNAT-2010 Tabla 10. Tipo de Fuentes por Índice Energético. Tabla 11. Fuente Principal de Extraccion de Agua para la Ciudad de México. Tabla 12. Pago anual de energia a CFE por el bombeo en las plantas del Sistema Cutzamala. Tabla 13. Probabilidad de falla por corte de energía eléctrica para el periodo 2014-2045. Tabla 14. Horizonte de planeacion y analisis de la probabilidad de falla para el periodo 2014-2045. Tabla 15. Superficie del Sistema Cutzamala por Sub-cuenca. Tabla 16. Déficit hídrico de extracción basado en el costo de energía de consumo Tabla 17. Energia solar disponible en la Cuenca del Río Cutzamala. Tabla 18. Dinamica hidrica durante la operación anual del año 2004 y 2013. Tabla 19. Modelo de Breña Puyol de volumen de extracción. Tabla 20. Datos obtenidos con lecturas diarias de aforo del Sistema Cutzamala. Tabla 21. Delegaciones o municipalidades que conforman el Sistema Cutzamala. Tabla 22. Municipios del Estado de México que dependen del Sistema Cutzamala Tabla 23. Clasificación de la dependencia por Delegaciones en el D.F. Tabla 24. Clasificación de la dependencia por municipios en EDOMEX. Tabla 25. Periodo 1 de uso común de energía electrica en el Sistema Cutzamala. Tabla 26. Periodo 2 de uso común de energía electrica en el Sistema Cutzamala. Tabla 27. Periodo 3 de uso común de energía electrica en el Sistema Cutzamala. Tabla 28. Periodo 4 de uso común de energía electrica en el Sistema Cutzamala. Tabla 29 Total de horas demandas en el Sistema Cutzamala “Primer trimestre” Tabla 30. Total de horas demandas en el Sistema Cutzamala “Segundo trimestre” Tabla 31. Total de horas demandas en el Sistema Cutzamala “Tercer trimestre” Tabla 32. Total de horas demandas en el Sistema Cutzamala “Tercer trimestre” Tabla 34. Producción de distintas fuentes de extracción de agua para la ZMVM. Tabla 35. Distribución de viviendas por tipo de hacinamiento. Tabla 36 Nivel socioeconómico por vivienda abastecidas.

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Glosario de Siglas y Términos. Per cápita: Medida que indica la media por persona. M.I.E: Manifiesto de Impacto Energético. PINE: Producto Interno Neto Ecológico KWh: Unidad de medida de consumo energético Kilo-Watss por Hora. Quad: Unidad de medida de energía equivalente 1.005 x 1018 Joule. BTU: Unidad de medida de energía del Sistema Métrico Británico. PB: Planta de Bombeo. GWh: Unidad de medida de consumo energético Giga-Watss. CFE: Comisión Federal de Electricidad. HS: Servicio General en Alta Tensión nivel Subtransmicion. HSL. Servicio para larga duración. Ws: Water Supply (Oferta Hídrica). Wd: Water Demand (Demanda Hídrica). Tc: Tiempo que pasa desde el final de la lluvia hasta el final de la escorrentía final. Representa el tiempo que tarda en llegar al aforo la última gota de lluvia que cae en el extremo más alejado de la cuenca y que circula por escorrentía directa. Vex: Volumen de extracción de agua. Ne: Energía natural disponible para autogenerar el ciclo hidrológico local. Bm: Constante que representa que define a la curva. P: Precio del agua. Oil shock: Choque de energía de acuerdo a cambios en la volatilidad con respecto al mercado energético. Water shock: Choque de agua de acuerdo a cambios en la volatilidad con respecto mercado hídrico. PIB: Producto Interno Bruto. ANRN: Agotamiento neto de los recursos naturales. DAN: Deterioro ambiental neto. PNB: Producto Nacional Bruto. PIN: Producto Interno Neto. TMCA: Tasa media de crecimiento anual INEGI: Instituto nacional de estadística y geografía. SEEA: Sistema de Contabilidad Ambiental y Económica AICAS: Áreas de importancia para la conservación de aves. SAR: Sistema Ambiental Regional. Cag: Costos por agotamiento ambiental. Cdg: Costos por degradación ambiental. PEMEX: Petróleos Mexicanos. Proxy: Patrón que vincula la función de dos funciones, variables y unidades. SEMARNAT: Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales CONAGUA: Comisión Nacional del Agua. Hm3: Unidad de medida de volumen, comúnmente se utiliza en el almacenamiento de agua. PNUMA: Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente. CONAPO: Consejo Nacional de Población. EDOMEX: Estado de México. D.F.: Distrito Federal. IMDEA: Fundación Mexicana de Energía. ZMVM: Zona metropolitana del valle de México. ITAM: Instituto Tecnológico Autónomo de México. OCDE: Organización para la cooperación y el desarrollo económicos.

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Agradecimientos.

De la poesia hispanoamericana se desprende el excepcional poema “Redondillas” escrito por Sor Juana Ines de la Cruz:

Bien con muchas armas fundo que lidia vuestra arrogancia, pues en promesa e instancia

juntáis diablo, carne y mundo. Labrado sobre el esquema tipico del tiempo y su impacto cronologico del poder yace un nudo que se abre entre 1680 y 2015 cual se cierne sobre la ultima linea de “Redondillas” quien en su interpretación me he dado a interpretar la figura del diablo (fuera de contextos religiosos) como la energia, la luz, el fuego; la carne como el alimento y el mundo como la economia. Bajo una retorica compuesta de profundos cambios que han marcado el siglo XXI, catalogandolo como la era digital y ecologista, era del calentamiento global, crisis energetica y abasto controlado del recurso hidrico que se cierne sobre la alta demanda de alimentos. Por lo anterior quisiera agradecer al TIEMPO en todas sus manifestaciones y formas, pues bajo el haber delirante de su transcurrir, me permitio escudriñar sobre la conducta energetica, ambiental e hidrica en relación con el ser humano y su medio ambiente, ademas de sus venideras crisis en pro de la modernidad y la evolucion; juntado la energia, la alimentación y la economia en su afan notable de sustentabilidad. Del mismo modo quiero agradecer a mi madre la socióloga, psicóloga y profesora LIC. YOLANDA PAREDES LÓPEZ por todas sus infinitas enseñanzas acerca del tiempo, su amor, su comprensión, su bondad, por repartir sus virtudes para el engrandecimiento del espíritu científico. Por su labor interminable de madre y sus maravillosos consejos. A mi papá el SR. RUBEN ESCALANTE ESPINOZA por su amor labrado en sus consejos, quien se ha convertido en el mejor amigo que una hija puede tener, además de contar con todo su apoyo para dar comienzo y fin en este proyecto académico, que finalmente transformó mi vida personal y marco suspicacias en mi desarrollo profesional. Dedico este trabajo de tesis a mi hermana la LIC.FRIDA ESCALANTE PAREDES por ser parte FUNDAMENTAL en mi vida y ser quien me ha guiado a través de sus enseñanzas de hermana mayor e impulsora del arte por la ciencia. También quiero agradecer a mi sobrina JADE MIRA ESCALANTE, quien a pesar de su corta edad me ha brindado apoyo, ánimo y seguridad para seguir adelante en esta labor

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profesional de la investigación en pro del medio ambiente, la sustentabilidad y la justicia energética e hídrica para las próximas generaciones. Es importante mencionar a NAYELI BAUTISTA AGUILAR por su fraternal apoyo en los momentos más críticos de mi vida y por su incondicional apoyo para no rendirme en esta etapa de posgrado que finalmente termina con este trabajo de tesis. ¡Gracias Naye! Así mismo quiero agradecer a MARIANA SANSÓN por ser mi mejor amiga durante 15 años y ser parte de todas mis etapas académicas, personales y de grandes aventuras, sin tu aliento mi vida no tendría el mismo ánimo. De igual manera quiero agradecer a ANGELICA GONZÁLEZ GONZÁLEZ por brindarme su amistad incondicional y por ser parte al igual que Mariana de esta gran aventura. Al ING. RAMÓN pieza clave en mi desarrollo profesional, por sus consejos, sus ánimos y sus regaños para la consecuente toma de decisiones en mi vida. También mucho quisiera agradecer a mi colega y amiga la ING. YAZMÍN LÓPEZ BUSTOS por su incuestionable manera de ofrecerme su amistad lealmente y ser parte también de toda mi historia académica, profesional y personal. Dentro de mi ámbito profesional quiero agradecer profundamente al ING. ISIDRO GAYTÁN ARVIZU por su apoyo dentro de la Comisión Nacional del Agua quien me permitió a pasos lentos pero seguros para establecer mi punto de vista ambiental en las labores de la CONAGUA. Así mismo quiero agradecer al ING. EFRAIN CRUZ MARTINEZ por todas sus enseñanzas dentro del sector hídrico y la transmisión de sus valiosos conocimientos profesionales y su amplia experiencia en el sector. Del mismo modo quiero agradecer al ING. MAXIMINO SANCHEZ JUAREZ por su total e incondicional apoyo profesional, personal y de amistad que me brindo como compañeros en la CONAGUA, además de ser un referente de la ingeniería en el sector hídrico y conservación de recursos naturales. También quiero agradecer a la LIC. SUSANA VALDES SOLIS por todo su apoyo incondicional, moral, profesional y personal para dar pie a este proyecto académico y también por brindarme su valiosísima amistad. Quiero agradecer a todos mis compañeros de la “COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA” por formar parte de mi vida profesional, enseñanzas y hacer posible la incansable labor hídrica en México. Y también a mis compañeros y amigos brillantes del CMPL: ALINA, ARTEMIZA, CARLOS Y MANUEL, quienes con su inteligente humor provocaron sonrisas y animo total. Y sobre todo quiero agradecer a mi directora de tesis LA M.C. PATRICIA CRUZ ORTEGA POR TODO EL APOYO ACADEMICO, COORDINACION Y ANIMO que me inyecto durante toda mi estancia en el CMPL.

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Finalmente quiero agradecer a todos los “AUSENTES EN MI VIDA” quienes por causa de fuerza mayor o el destino previo a los hechos del presente han tenido que guiar su camino hacia otros horizontes en vida o fuera de ella. Como dijera Octavio Paz en su discurso de entrega del Premio Nobel de la Paz acerca del agradecimiento: “Comienzo con una palabra que todos los hombres, desde que el hombre es hombre, han proferido: gracias. Es una palabra que tiene equivalentes en todas las lenguas. Y en todas es rica la gama de significados. En las lenguas romances va de lo espiritual a lo físico, de la gracia que concede Dios a los hombres para salvarlos del error y la muerte a la gracia corporal de la muchacha que baila o a la del felino que salta en la maleza. Gracia es perdón, indulto, favor, beneficio, nombre, inspiración, felicidad en el estilo de hablar o de pintar, ademán que revela las buenas maneras y, en fin, acto que expresa bondad de alma. La gracia es gratuita, es un don…” GRACIAS.

Resumen

Este proyecto responde a un estudio de gran visión en el cual sobresale el hecho de analizar la conveniencia de incorporar una política pública del tipo energética adaptada al sector hídrico, asumiendo los desafíos globales que implicará la probable crisis energética y sus repercusiones en México, tomando en cuenta la dicotomía de la relación agua-energía a través del uso de diversos indicadores económico-ambientales como es el Producto Interno Neto Ecológico (PINE), la cuantificación del capital natural, el uso de la demanda y oferta hídrica en función del costo de la energía eléctrica. El monto del capital natural del Sistema Cutzamala corresponde a $ 137.07 millones de pesos por daño ambiental evitado anualmente, lo que representa una cifra que debe poner en alerta las capacidades del sistema ambiental para la captación del recurso hídrico y el aumento en el consumo de energía eléctrica del sistema potabilizador. La monetización del medio ambiente por medio del capital natural permitió proponer en este trabajo una nueva conceptualización cuantitativa y cualitativa de la oferta y demanda hídrica en función del consumo y variación del precio de la energía eléctrica. Finalmente se optó por calcular los volúmenes de extracción del Sistema Cutzamala en un horizonte de planeación a 30 años, dando como resultado una oferta hídrica de 2.54 m3/s/kWh. Así mismo se estimó la demanda basada en el precio del agua con una volatilidad que va de 3.25 $/m3 a 78.08 $/m3 para el periodo 2015-2025 y que se relaciona con la probable crisis de energéticos a nivel mundial. En realidad el aumento en el consumo de energía eléctrica refleja un aumento gradual en el gasto público bajo el escenario de la frecuente volatilidad en los precios del petróleo (oil shock) provocando un aumento gradual en los precios del agua (water shock). La gestión del agua bajo un enfoque político, económico y ambiental tiene un carácter particular que debe integrarse dentro de una política pública, mediante un instrumento que permita caracterizar, cuantificar y mejorar la relación agua-energía en México, pero sobre todo garantizar la reducción del gasto público basado en una simulación social del sistema tarifario. En esta tesis se propone adoptar el instrumento denominado: “Manifiesto de Impacto Energético” (M.I.E) con el fin de asegurar el recurso hídrico frente una adversa y probable crisis energética a nivel mundial.

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Abstract

Without the implementation of regulatory policies based on the control of electrical energy to expanded global access to water resources is likely that by 2050 there are more people connected to a power supply of digital media like the internet, that people connected to a source potable water. You believe in it or not is a matter of energy, human and vital nature. This paper presents a model of energy control applied to a water purifier system located in the State of Mexico which is about 15.1 m3/s. The water supply was determined in a planning horizon of 10 years obtaining an energy expenditure per volume of extraction of 315.36 kWh/Hm3, also water demand defined by setting price fluctuations of the water, showing a severe problem in the complex system water tariff, which is stabilized only with the intervention of the cost of energy as auditor and fixing of prices of drinking water. Likewise, the claim based on the price of water with a volatility ranging from $MX 3.25/m3 to $MX 78.08 / m3 for the period 2015-2025 and that relates to the likely energy crisis worldwide was calculated. The water economy reveals a rise in oil prices (oil shock) that directly affect the prices of drinking water (water shock) With the model of energy audit (Manifest Energy Impact) applied to water supply is clear that water privatization as a response to the energy crisis is a challenge not only to society but for future investors, the water market is a high risk business.

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CAPITULO 1

Dicotomía Agua y Energía

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Sin la aplicación de políticas fiscalizadoras en materia de agua y energía, para el 2050 habrá más personas conectadas a una fuente de abastecimiento de medios digitales como el internet, que personas conectadas a una fuente de abastecimiento de agua potable. Creer en eso o no, es una cuestión de índole energética, humana y vital.

Alejandra Escalante Paredes

Binomio cuadrado sostenible: Agua y Energía. Sentir sed para demandar agua; este hecho se encuentra fuertemente relacionado con el silogismo interpretativo de la oferta o el instinto humano de reacción frente a la demanda de saciedad y su interrelación con la naturaleza, que va de la seña que un chimpancé produce para alentar a la manada hacia el logro de algún objetivo encaminado a la saciedad de las tensas pero evolutivas necesidades fisiológicas de las especies, hasta la conciencia y el deseo natural de la psicología racial de la mayoría de las especies para buscar herramientas que mantengan estable la ortodoxia alimentaria principalmente. De una manera simple pero específica, podemos mencionar que desarrollos tecnológicos como el internet y el complejo sistema de comunicaciones que dependen de manera obsesiva de la corriente directa, se cruzan con una conducta instintiva de supervivencia emocional llamada dependencia tecnológica, para el caso probado de la especie humana. Si partimos de que el bien común es superior al particular, la especie humana explora a través de los recursos naturales, la explotación y conducción de la materia, la materia prima, los productos, el alimento, el ego comercial y finalmente los residuos (que no siempre el medio ambiente puede reducir y transformar) hacia un fin común denominado modelo económico. En ese sentido el agua y la energía representan por lo tanto dos fuerzas independientes que asisten no solo a la producción capitalista, sino a la autoproducción de elementos que determinan el clima y dan paso a la energía natural o mejor dicho capitales energéticos naturales, necesarios para acrecentar los recursos naturales, y determinar las cualidades de los ecosistemas que la especie humana vuelve eficientes, a través del aprovechamiento del ciclo hidrológico, quizás la manifestación natural más simple de aprovechamiento para nuestra especie como depredadores o reguladores del capital natural. Precisamente el agua y la energía poseen una historia en común, relacionada con el aprovechamiento evolutivo de los recursos por parte de nuestra especie. A todo esto dice Cunningham “La historia de la civilización es la del dominio de las fuerzas de la naturaleza por medios culturales, de tal forma que la cultura evoluciona conforme aumente la energía per capita en un periodo dado y la eficiencia de los medios instrumentales para servirse de ella. (Cunningham, 2015) La dicotomía agua-energía finalmente representa la inseparable unión de dos fuerzas que gobiernan las interrelaciones de la naturaleza, que hacen posible la oferta de saciedad por parte de nuestra especie al demandar la explotación de los recursos y que determinan el binomio de la sustentabilidad, característica ambiental que todo modelo económico persigue en pro de la modernidad.

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1.1 Introducción. En México la creación de nuevas políticas públicas basadas en el desarrollo del mercado energético como medida de desarrollo constituyen una urgente respuesta por parte de los gobiernos de todo el mundo para iniciar lo que he denominado “etapa cero de petróleo”. Que si bien no me gustaría ahondar en un retrato de ciencia ficción cuando hablo de la “etapa cero de petróleo” algo así como “oil phase zero” pero bajo las actuales circunstancias tecnológicas dependientes de la electricidad es necesario plantear una estrategia a largo plazo, no sólo para encontrar nuevas fuentes de energías “renovables” sino más bien de permanencia de la energía ya producida a través del reciclaje y fiscalización de la electricidad paralelamente acoplada con el recurso hídrico y la conservación del medio ambiente. La fiscalización de la energía eléctrica como política pública podría convertirse en una seria estrategia para el sector energético, el cual depende del agua para su producción y de manera inversa. Recordemos que existe un ciclo de formación local del compuesto agua, hasta ahora inagotable, pero no así un ciclo de energía eléctrica, al menos en la naturaleza no se encuentra presente, pero si abunda en los ecosistemas económicos. En ese sentido las políticas públicas en materia de agua y energía pueden mejorar eficientemente la implementación de las investigaciones científicas, puesto que plantean una visión ampliada de las problemáticas nacionales y democráticas en pro de la mejora de la calidad de vida de las personas, de los actores políticos que hacen posible con sus impuestos la generación del capital público para el sostén económico y desarrollo de una nación. En 1959 el famoso politólogo Charles E. Lindblom afirma en su mítico artículo titulado “Public Administration Review” publicado por la editorial de la Universidad Yale, que al aparecer nuevos problemas sociales que amenazan la supervivencia humana como el control de la energía, degradación del medio ambiente y la aparición de crisis económicas, se intensifican en su haber la demanda de mayor información y un análisis más cuidadoso de las políticas públicas para equilibrar la convergencia de estas problemáticas mundiales. Esta demanda de análisis va unida a una cierta ansiedad respecto a quién puede confiársele el análisis. ¿Se confiaría en el análisis de utilidad pública realizado por una empresa privada sobre la necesidad de generar energía nuclear? (Lindblom., 1991) La respuesta no es contestada por Lindblom, sin embargo todo parece indicar que la academia deberá ser la encargada de diseñar, proponer e implementar las políticas públicas o proyectos de nación que tengan relevancia a nivel global. Por todo lo anterior en este trabajo de tesis se propone un estudio de gran visión de política pública relacionada con la fiscalización energética del sector agua, generando un análisis económico sobre el consumo de la energía antes de proponer medidas de eficiencia, además de un estudio del abastecimiento del recurso hídrico tomando como caso de estudio la operación del Sistema Potabilizador Cutzamala. El estudio de gran visión propone un análisis de factibilidad para la adopción de una política pública que una servidora ha denominado “Manifiesto de Impacto Energético” (M.I.E.) el cual integra una sólida base de datos histórica para justificar su contenido, además de la comprensión de las bases conceptuales en materia de hidráulica y economía ambiental. En ese sentido esta tesis se centra en conocer a detalle la dicotomía técnica de la relación agua y energía, así como la descripción de los objetivos y la justificación que respalda la aportación pública de la investigación, además de mostrar un estudio de gran visión basado en la operatividad del Sistema Cutzamala. Así como los procedimientos para garantizar la reducción del gasto público.

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1.2 Perspectiva internacional, nacional y municipal. 1.2.1 Perspectiva internacional. La energía consumida mundialmente para suministrar agua, más de 6,552

Petacalorías (26 Quads; 1 Quad = 1015 BTU), es aproximadamente igual a la cantidad total de energía utilizada conjuntamente en Japón y Taiwán, aproximadamente el 7% del consumo mundial total. 2

En Estados Unidos, los sectores de agua y aguas residuales anualmente consumen 75 mil millones de kWh, lo que representa el 3% del consumo total de electricidad o la electricidad total consumida por los sectores de petróleo y de pulpa de celulosa y papel.

Veinte países (la mayoría de ellos en África y el Medio Oriente) sufren escasez crónica de agua, causando daños severos a la producción de alimentos e impidiendo el desarrollo económico.

Se requiere más energía para bombear agua a distancias más grandes y a mayor profundidad del suelo.

Actualmente en los países en desarrollo solamente la mitad de los habitantes urbanos tienen conexiones de agua en sus casas, y más de una cuarta parte no tiene acceso a recurso hídrico potable. Por lo que son países en desarrollo pero emergentes en el caso de un escenario enfocado a la sustentabilidad.

Para alcanzar cobertura universal en el año 2025, es necesario conectar a casi 3 mil millones de personas al suministro de agua y a más de 4 mil millones a los servicios sanitarios.

La población urbana de bajos ingresos que no está conectada a los servicios de agua frecuentemente tiene que recurrir a otras alternativas, como los vendedores de agua que suelen cobrar 16 veces más que la tarifa normal del agua entubada.

Se prevé durante los próximos 20 años que el consumo de energía en el mundo aumentará más de 60%

Para el año 2020 más del 50% de la población en los países en desarrollo será urbana. Se ha pronosticado que el consumo total de electricidad de los sectores de agua potable y aguas residuales en los próximos 20 años se incrementará un 33% en todo el mundo.

1.2.2 Perspectiva Nacional.

En México la generación de electricidad a partir del potencial hidroeléctrico representó hasta el 2013 el 17% del total generado en el país generando 38,892 millones de Kw/h.

El potencial hidroeléctrico ha ido disminuyendo desde la década de los

setenta del siglo pasado, pues antes de ello el potencial hidroeléctrico representaba casi el 62% del total de la energía producida en México. Fue precisamente este potencial la plataforma de desarrollo de muchas actividades económicas incluida la industria del acero y la petrolera.

Con el avance de la ingeniería ambiental y el desarrollo de las ciencias

ambientales se ha notado que el potencial hidroeléctrico ha generado

2 • Alliance to Save Energy. (2013). Agua y Energía (Watergy): energía utilizada en sistemas de agua. 20/12/213, de Alliance to Sav Sitio web: http://watergymex.org/contenidos/pdf/WatergyRE.pdf

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dramáticos impactos ambientales a los ecosistemas y modificado el equilibrio ecológico.

En México la eficiencia energética tiene un alto potencial de desarrollo

principalmente en actividades relacionadas con el bombeo de agua aplicado a la mejora e innovación de infraestructura que permita el correcto abastecimiento de agua para el uso público-urbano y uso agrícola.

Particularmente para el caso del uso agrícola la eficiencia energética

producirá una reducción en el monto correspondiente al pago de energía y consumo de agua puesto que se elevará la eficiencia electromecánica de los sistemas de bombeo y con ello se mejorara los sistemas de riego en beneficio de los productores y el medio ambiente.

Para el caso del uso público-urbano del agua la infraestructura de

abastecimiento, tratamiento y distribución del recurso con respecto al espectro energético de alta eficiencia permitirá garantizar el recurso a través de beneficios fiscales como los subsidios a nivel municipal, la reducción del endeudamiento en el sector privado y la mejora de políticas públicas a través de la reducción del déficit fiscal siendo la energía un capital de alta demanda y el recurso hídrico la oferta para la puesta en marcha de la inversión pública.

1.2.3 Perspectiva municipal. La eficiencia en el uso del agua y la energía es una de las principales herramientas que tienen los municipios para mantener en el largo plazo, reservas de agua suficientes para satisfacer las demandas y por ende elevar su autonomía económica. La puesta en marcha de políticas públicas municipales relacionadas con el uso eficiente del agua y la energía supone un desafío para optimizar la armonía social y la autonomía económica municipal. Cabe mencionar que la “Estrategia Nacional de Energía 2013-2027 tiene como principal línea de acción el fortalecimiento de capacidades técnicas para el desarrollo de proyectos de ahorro de energía y de energía renovables de gobiernos estatales y municipales, estipulado como una política pública de índole energética para maximizar las capacidades económicas de los municipios. 1.2.3.1 Municipio de Tixtla, Guerrero. Un caso especial. El municipio de Tixtla de Guerrero forma parte de la región Centro del estado de Guerrero y se localiza en la vertiente interior de la Sierra Madre del Sur, al este de la capital estatal, Chilpancingo. Las condiciones climatológicas e hidrológicas del municipio, así como la modificación de las condiciones ambientales por las actividades humanas, han originado de manera recurrente, el crecimiento de la Laguna de Tixtla, ubicada a un costado de la cabecera municipal, la cual representa la principal fuente de abastecimiento de agua potable. La mayor superficie de la micro-cuenca de Tixtla es ocupada por pastizales inducidos con fines agropecuarios, esta situación se ha presentado de manera histórica y refleja una tendencia no solamente local sino regional y nacional que implica el cambio de utilización de terrenos forestales, en este caso, el desmonte de áreas ocupadas originalmente por vegetación de selva baja caducifolia y de bosque de encino. En respuesta a los impactos ambientales residuales en la zona de estudio podemos denotar el aumento de la mala calidad del agua en la Laguna de Tixtla la cual ha provocado paulatinamente constantes inundaciones en el municipio sobre todo en áreas agrícolas y urbanas que se encuentran en las inmediaciones del cuerpo de agua lo que

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conlleva a una problemática compleja, principalmente reflejada en la pérdida de bienes y servicios y en cientos de damnificados. Cabe mencionar que la crisis social que provoco el huracán “Manuel” en Septiembre del 2013 acrecentó la crisis hidrológica del municipio provocando grandes pérdidas y dejando paralizado a la comunidad de Tixtla, quien vivió por lo menos 2 meses bajo el agua. Tal y como se muestra en la Fotografía 1 las aguas pluviales y aguas negras se mezclan dentro de la laguna de Tixtla, la cual al desbordar el volumen de escurrimiento transporta contaminación a otros sitios tal y como se muestra en la Fotografía 2. De igual manera se presentan casos donde las aguas negras corren a flor de tierra y van a desembocar a la laguna. 1.2.3.2 Problemática del agua y energía en Tixtla. En el municipio existe una planta de tratamiento de aguas residuales con una capacidad de 15 l/s en un solo modulo a base de un proceso secundario de turbo-aireación a biodegradación sin sedimentador primario con acondicionamiento de lodos activados. Dicha infraestructura de tratamiento no se encuentra en operación debido a que el municipio no puede costear el pago de la energía eléctrica para la fase de tratamiento y distribución del agua tratada, de modo que el gasto de la laguna se almacena sin ningún control provocando desbordamiento del cuerpo de agua. Si la planta operará de manera normal, no sólo aumentaría la cobertura de agua potable en el municipio sino que más del 25% del volumen almacenado en la laguna seria tratado, mejorando su conducción y evitando el desbordamiento de la laguna. Debido a que la planta de tratamiento resulta a su vez una estructura de control de inundaciones la inversión pública estatal destinada a la construcción de esta planta es nula, pues los beneficios programados para la justificación del gasto público son inexistentes. El caso de Tixtla, como el de muchos otros municipios en México contribuyen al aumento del gasto público, reduciendo los subsidios municipales para el abastecimiento del agua potable y aumentando el endeudamiento del sector privado, puesto que no hay garantía de inversión con respecto a la cobertura de agua y el consumo de energía al menos en esta región del país, encrudeciendo el panorama con la presencia de inundaciones y sus efectos con respecto a la degradación del sistema ambiental debido principalmente a la deforestación de las partes altas de la cuenca que desfavorecen el control de las inundaciones.

Fotografia 4. Caseta de cloración en abandono.

Fotografia 3. Zonas de Tixtla con un alto grado de

erosión en el suelo, debido al arrastre de sedimentos

producto de las continuas inundaciones.

Fotografía 1. Aspecto de la Laguna Tixtla. Año 2012.

Fotografía 2. Inundación en Tixtla a

consecuencia del paso de la tormenta Manuel. Año 2013.

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1.3 Principal problemática local. Regresado a nuestro caso de estudio y dada la perspectiva desde el punto de vista internacional, nacional y municipal descrita en la sección anterior, resulta útil proponer una solución estructurada, definida mediante un Estudio de Gran Visión que nos permita definir la doble palanca de desarrollo que representa el agua y la energía. En ese sentido y para el caso de estudio que nos atañe, se sabe que en los últimos 30 años el Sistema Cutzamala ha presentado un volumen de la demanda mensual de 478.7 hm3 mientras que el volumen suministrado fue de 474.7 hm3. No obstante se reportó 480.4 hm3 como volumen facturado, sin embargo la falta de fiscalización energética no permite calcular adecuadamente la oferta hídrica del Cutzamala por consumo energético, puesto que no se establece acorde con las necesidades de operación iniciando desde la captación, conducción y tratamiento. En ese sentido el consumo de la energía eléctrica de las plantas de bombeo PB2, PB3 y PB4 funcionan sincronizadas consumiendo el 72.5% de la energía total del Sistema Cutzamala en los últimos 5 años. La demanda hídrica ha ido aumentando gradualmente desde 1982, año en que inicio la operación del sistema. En los últimos tres años, sin embargo, el gasto se ha estabilizado en unos 15 m3/s, puesto que se ha ido reduciendo su entrega en bloque a la Ciudad de México, propiciando que el D.F. busque fuentes de abastecimiento del tipo subterráneas. Precisamente en materia de fiscalización energética no se tiene un claro panorama del consumo puesto que anualmente suministra una media de 474.7 hm3 (15.1 m3/s) consumiendo 1,430 GWh generando un costo de 635 millones de pesos por concepto de electricidad anualmente, Cabe mencionar que este esquema tarifario es muy diverso y sofisticado puesto que considera los siguientes puntos: La región donde se ubica el consumo. Diferentes tipos de tarifa. Tres conceptos de cargo. Periodo horario de uso de energía. El tipo de día. La temporada del año.

Por lo que es necesario diseñar un Estudio de Gran Visión que permita definir la factibilidad para plantear un anteproyecto de política pública que permita fiscalizar la energía eléctrica por medio del consumo hídrico para conocer la manera en que estos dos consumos perturban el gasto público a nivel estatal.

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Figura 1. Configuración del Sistema Cutzamala.

Tal y como se muestra en la Fig. 1.7 la configuración del Sistema Cutzamala comienza desde la conducción del volumen de agua que se almacena en la Presa del Bosque, bajando por gravedad hasta la Presa Colorines y llevando un gasto de 8.0 m3/s comenzando la topografía a desnivel para colaborar con el almacenamiento de la presa Valle de Bravo y avanzar hacia la zona de tratamiento de potabilización conocida como los “Berros” terminando hasta su distribución con el microcircuito de agua potable que abastece ciertas delegaciones del D.F. y municipios de Estado de México. El sistema se acopla a un consumo energético donde prevalece un esquema tarifario que se ajusta cada mes con base en un índice que pondera la variación de precios de seis combustibles y de tres ramas económicas. En este proyecto de tesis se propone un instrumento de fiscalización energética más simple el cual se ajuste con lo que se extrae de agua y no al revés. Los conceptos de carga mensual involucran los siguientes escenarios: La energía consumida en cada uno de los tres periodos tarifarios, base,

intermedio y punta. La demanda facturable, con base en la demanda máxima en cada uno de los

tres periodos tarifarios. La penalización por factor de potencia menor que 0.9 o en caso contrario la

bonificación calculada como un porcentaje de la suma de los cargos por energía y demanda facturable.

A todo lo anterior se adiciona el impuesto aplicable. Los periodos tarifarios están definidos en cada región de la CFE para cuatro

temporadas distintas del año, por tipo de día y para cada hora del día. Las plantas de bombeo PB1 y PB6 les corresponde la tarifa HS y al resto HSL

1.4 Objetivo General. Proponer un estudio de Gran Visión donde se analice la factibilidad de desarrollar un proyecto de política pública denominado “Manifiesto de Impacto Energético” (M.I.E.) a través de la fiscalización de la energía eléctrica, oferta y demanda hídrica global del Sistema Cutzamala, para la promoción de un manifiesto de acciones particulares que mejoren la eficiencia ambiental, hídrica y energética de la infraestructura, la cual contribuya a reducir finalmente el gasto público que se invierte en el mantenimiento de la infraestructura.

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1.5 Objetivos Particulares. Desarrollar y ampliar fundamentos de la dicotomía agua y energía para sustentar

la importancia de proponer políticas publicas desde un Estudio de Gran Visión. Describir las principales problemáticas de operación presentes en el Sistema

Potabilizador Cutzamala que impidan mejorar la eficiencia en el uso de la energía eléctrica.

Calcular el capital natural del Sistema Potabilizador Cutzamala con el fin de analizar la dinámica ambiental y su valor económico.

Analizar la dinámica hidro-energética prevaleciente en el Sistema Cutzamala para el cálculo de la oferta y demanda hídrica más recomendable con respecto al consumo energético.

Vincular el M.I.E con la normatividad aplicable en materia de agua, energía y medio ambiente, promoviendo la alineación transversal con respecto a la reforma energética.

Calcular el gasto público de la infraestructura e incluir un sistema tarifario social para calcular los ahorros económicos que la eficiencia energética produce.

Proponer una guía técnica a partir de los puntos anteriores para la presentación del M.I.E.

1.6 Justificación. El actual escenario político y económico a nivel global aunado a la profunda dependencia que tiene nuestra sociedad por la corriente directa, apuesta por una economía basada en la energía y el desarrollo sustentable del sector energético. En ese contexto, México tiene una oportunidad para reducir el gasto público a través de la implementación de un instrumento que permita controlar el mercado eléctrico interno apostando a la medición, cuantificación y diagnóstico de su potencial de consumo en el sector hídrico. De ahí que sea necesario comprobar mediante un estudio de gran visión la necesidad de establecer una política pública a través de la fiscalización energética la cual compruebe la reducción el gasto público estatal con ahorros indexados a los costos por mantenimiento.

1.7 Hipótesis. Comprobar por medio de un Estudio de Gran Visión la factibilidad para adoptar una política pública relacionada con la fiscalización energética en el sector hídrico. Se tomó caso de estudio el Sistema Cutzamala, el cual se espera que contribuya con la reducción del gasto público debido al uso eficiente de la energía a través de la oferta y demanda hídrica, misma que podría actuar como un modelo en la conservación del sistema ambiental, incrementado paulatinamente el capital natural en el área de extracción del recurso hídrico y generando ahorros económicos debido a la reducción del gasto público.

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1.8 Metodología. Para la realización del Estudio de Gran Visión el Sistema Cutzamala fue elegido como caso base. El desarrollo de la fiscalización de la energía eléctrica mediante la estimación de la oferta y demanda hídrica se realizó mediante un minucioso análisis del sistema ambiental en la poligonal de la cuenca del Río Cutzamala, siendo determinante en el régimen hidrológico además del análisis de la riqueza biótica y abiótica de la zona que comprende la cuenca y su interpretación de la economía ambiental. Utilizando la ecuación del Producto Interno Neto Ecológico (PINE) se determinaron los costos por agotamiento y degradación ambiental, además del costo energético que consume la infraestructura potabilizadora en la cuenca del Río Cutzamala, finalmente con los datos obtenidos se calculó la aportación de capital natural el cual asciende a un monto de 137.07 millones de pesos. La estadística histórica del Sistema Cutzamala que contiene datos de extracción, consumo de agua y energía se obtuvo por medio del Organismo de Cuenca Valle de México y con ella se diseñó la dinámica hídrica para un periodo de 1993-2007. La caracterización de la dinámica hídrica se mantuvo constante, sin aumento o disminución en el volumen de extracción, sin embargo el costo de energía eléctrica ha ido en aumento considerablemente. De 1993 a 2007 se ha triplicado el costo de la energía eléctrica y todo parece indicar que esa tendencia podría mantenerse constante, mientras que el volumen de extracción de agua es el mismo en todas las campañas de observación. Se fiscalizo la energía del Sistema Cutzamala a través de la conceptualización de la oferta y demanda hídrica, obteniendo una oferta hídrica de 2.54 m3/s/Kwh y una demanda hídrica que se categorizo según los tipos de consumo; para un nivel bajo, medio y alto la demanda se estableció a un precio de 75.08 $/m3, 129.99 $/m3, 172.94 $/m3 respectivamente. Finalmente y con los datos obtenidos se propuso una guía de acciones de eficiencia energética indexadas al costo por mantenimiento para calcular la reducción del gasto público estatal y comprobar la hipótesis planteada.

1.9 Alcances El Estudio de Gran Visión que se propone en esta tesis es un documento que muestra un análisis de la relación agua-energía, como un vínculo interpretativo del desarrollo económico y capitalización del medio ambiente. En materia de energía frecuentemente se utilizan metodologías que mejoran paulatinamente la eficiencia energética y la producción más limpia de los procesos productivos en diversos sectores de la economía, sin embargo el alcance de este proyecto se basa en proponer un estudio de Gran Visión, para evaluar la factibilidad de proponer una política pública que nos permita tener los elementos suficientes para fiscalizar la energía eléctrica en el sector hídrico. En ese sentido se ha motivado la propuesta bajo el nombre de “Manifiesto de Impacto Energético” (MIE), el cual consta además de una guía para la elaboración del documento a fin de promover el consumo energético como una medida del gasto hídrico aplicado a cualquier sistema de producción. De esa manera se pone a disposición del público en general, la guía de elaboración y estudio practico de gran visión a fin de que sea promovido bajo el marco jurídico nacional y en un mediano plazo pueda incorporarse a las disposiciones secundarias de la reforma energética, bajo la transversalidad de la jurisprudencia analizada también en este documento de tesis o como simple análisis del consumo energético a través de la demanda y oferta hídrica para cualquier sistema productivo.

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CAPITULO 2

Dimensión económica y ambiental

del Sistema Potabilizador

Cutzamala

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2.1 Generalidades operativas del Sistema Cutzamala. La Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) a través del Organismo de Cuenca Aguas del Valle de México (OCAVM) opera el Sistema Cutzamala para la entrega de agua en bloque a la Ciudad de México y su zona metropolitana, así como a la Ciudad de Toluca. El Sistema consiste en el aprovechamiento de siete presas de almacenamiento y derivación que son: Villa Victoria, Valle de Bravo, Colorines, Chilesdo, El Bosque, Tuxpan e Ixtapan del Oro, estas corresponden a la cuenca alta del Río Cutzamala el vaso Regulador Donato Guerra y un Acueducto de 127 km que incluye 19 km en túneles y 7.5 km de canal, así como seis plantas de bombeo para vencer un desnivel de 1,100 metros. El abasto de agua se realiza a través de las Líneas 1 y 2 del Acueducto Cutzamala. Actualmente, la CONAGUA tiene contemplada la construcción de una 3ra línea de conducción que permita la continuidad en la entrega de agua en bloque durante eventos de mantenimiento preventivo y correctivo de las Líneas 1 y 2 del Acueducto Cutzamala, lo que supondrá un aumento en el consumo de energía por medio del bombeo, siempre y cuando la tercera línea no sea utilizada para conducir nuevas fuentes de extracción. El proyecto contempla una línea de 77.7 km de longitud, con tubería de acero de 99” de Ø, el cual ocupará una superficie de 192,384.42 m2, con una capacidad de transporte de 12 m3/s. En ese sentido se puede observar que el Sistema Cutzamala representa una infraestructura que constantemente es sometida a procesos de inversión pública relacionados no sólo con el mantenimiento o la rehabilitación del sistema de manera anual, sino que además la modernización y ampliación de la infraestructura contempla una constante inyección de capital económico la cual depende directamente del consumo de energía eléctrica.

2.2 Dimensión Económica y Ambiental del Sistema Cutzamala. Analizar la dimensión económica y ambiental del Sistema Cutzamala responde a la necesidad de ponderar o evaluar el capital natural a través de la medición de la magnitud y ritmos del agotamiento de los recursos naturales en la zona de estudio, permitiendo optimizar los escenarios sobre la situación ambiental local y su impacto con respecto a la eficiencia de los servicios ambientales, los cuales son parte medular en los niveles de abastecimiento de agua potable y consumo de energía eléctrica, además de integrar la plusvalía de la infraestructura la cual constantemente es sometida a inversiones públicas para evitar el paro total de su operación. Así mismo la economía ambiental del proyecto nos permitirá construir un sistema integrado de cuenta interna económica y ecológica del Sistema Cutzamala. La necesidad de contar con indicadores macroeconómicos que incorporen los cambios que sufren los recursos naturales por las actividades económicas tiene como objeto medir, por un lado la sustentabilidad ambiental y por otro lado crear indicadores o modificar los ya existentes como son el producto interno bruto en su versión ecológica o ambiental. Precisamente en este proyecto de tesis se propone utilizar el indicador económico denominado Producto Interno Neto Ecológico (PINE), el cual utiliza la deducción de los gastos efectuados por diferentes agentes de protección ecológica, prevención y restauración ambiental (gastos defensivos) con respecto del Producto Interno Bruto (PIB), así como la deducción de los costos derivados del agotamiento neto de los recursos naturales (ANRN) y del deterioro ambiental neto (DAN). En contexto, el Sistema de Cuentas Nacionales en su versión ambiental es una herramienta sumamente útil para el análisis económico, y para la gestión a corto plazo de la demanda

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agregada de recursos naturales debido al agotamiento ambiental provocada por una infraestructura donde se relacione un factor biótico tecnificado como la conducción de agua potable. No obstante, es necesario reconocer que desde una perspectiva ecológica, las limitaciones responden a la necesidad de contar con indicadores y modelos de sustentabilidad que constituyan los principales argumentos para construir un sistema integral de cuentas ambientales. La necesidad de contar con indicadores macroeconómicos que incorporen los cambios que sufren los recursos naturales por las actividades económicas tiene como objetivos fundamentales medir, por un lado, la sustentabilidad ambiental, y por otro crear indicadores y/o modificar los ya existentes como son el Producto Nacional Bruto (PNB) y el Producto Interno Neto (PIN) (Martínez, 2000) Sin embargo como autora de esta tesis me gustaría añadir que contrario a lo analizado por Anabel Martínez Guzmán, es menester reconocer que los recursos naturales no pueden sufrir transformaciones puesto que no son un sujeto, más bien representan la suma de sus propiedades materiales, elementos económicos que componen los recursos naturales los cuales deben tener un uso mucho más eficiente dando prioridad al consumo, la generación de residuos y principalmente la capacidad energética para favorecer el fin de su aportación a la cadena de valor económico. Para la elaboración de un Sistema de Cuentas Ecológicas y Económicas se siguen tres enfoques tradicionales: • Se define un sistema de cuenta económica y ecológica del valor final de la producción que incorpore el desgaste y uso de los activos ambientales • Se establece un sistema matriz insumo-productos desarrollados, a partir del SCN, combinando unidades de medidas físicas y monetarias con procesos de agotamiento de recursos naturales o bien de deterioro ambiental. • Se establece un sistema de indicadores ambientales que presenten un balance físico entre acervos ambientales y acervos monetarios para las actividades económicas. 2.2.1 Situación actual del Producto Interno Neto Ecológico (PINE): El indicador que muestra el impacto ambiental ocasionado por la producción de bienes y servicios es el Producto Interno Neto Ecológico (PINE), que se obtiene al deducir del Producto Interno Bruto, los costos por el consumo de capital fijo y los costos imputados por el agotamiento de los recursos naturales y por la degradación ambiental. Así, el PINE en 2012 alcanzó los 11, 985,207.4 millones de pesos, tal como se muestra en el cuadro:

Tabla 1. Situación actual del PINE 2012. Fuente INEGI.

Concepto 2013 Estructura porcentual

Producto Interno Bruto a precios de mercado

14,351,493.9 100.0

(-) Consumo de Capital Fijo (-) 1,382,400.3 (-) 9.6

Producto Interno Neto 12,969,093.6 90.4

(-) Costos Totales por Agotamiento y Degradación Ambiental

(-) 983,886.2 (-) 6.9

Producto Interno Neto Ecológico 11,985,207.4 83.5

Durante un proceso productivo se generan costos ambientales derivados del agotamiento de los recursos naturales y de la degradación del medio ambiente.

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En 2011, estos costos alcanzaron los 983,886 millones de pesos, que representan el 6.9% del Producto Interno Bruto a precios de mercado. Lo anterior, refleja los gastos en los que tendría que incurrir la sociedad para prevenir o remediar la disminución y pérdida de recursos naturales, así como el deterioro del medio ambiente. Estos costos se miden mediante balances físicos que permiten conocer la disponibilidad al inicio de un periodo (activos o acervos de apertura), sus cambios durante éste y lo que quedó de los recursos al final del periodo (activos o acervos de cierre).

Figura 2. Costos totales por agotamiento y degradación a nivel nacional, según la Cuenta Ecológica y Económica

2012.

La contaminación atmosférica representó el mayor costo ambiental en 2011, al ubicarse en 520,229.7 millones de pesos, le siguieron los costos por agotamiento de hidrocarburos con 241,452.4 millones, degradación del suelo 68,828.9 millones, la contaminación del agua 64,846.0 millones, residuos sólidos 42,872.8 millones, agotamiento del agua subterránea 27,842.9 millones, y por último los costos del agotamiento de recursos forestales con 17,813.5 millones de pesos.

Tabla 2. Costos totales por agotamiento. Año 2011. Fuente INEGI.

Concepto Costos por agotamiento y degradación ambiental

Porcentajes respecto al PIB

Costos Totales 983,886.2 6.9 Costos por Agotamiento. 287,108.8 2.0 Agotamiento de hidrocarburos. 241,452.4 1.7 Agotamiento de recursos forestales. 17,813.5 0.1 Agotamiento del agua subterránea. 27,842.9 0.2 Costos por degradación. 696,777.4 4.9 Degradación del suelo. 0.00 0.5 Residuos sólidos. 42,872.8 0.3 Contaminación del agua. 64,846.0 0.5 Contaminación atmosférica. 520,229.7 3.6

En el periodo 2007-2011, los costos totales por agotamiento y degradación ambiental presentaron una tasa media de crecimiento anual de 1.8% en términos nominales. 2.2.2 Agotamiento de los Recursos Naturales: análisis de tres activos naturales

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El costo por agotamiento de los activos forestales es resultado de las actividades silvícolas sin manejo sustentable de los bosques, la tala clandestina, los incendios y el avance de la agricultura y la ganadería. Para el periodo 2007-2011 dicho costo registró una disminución promedio anual de (-) 7.7% nominal, como consecuencia tanto del crecimiento natural de los bosques como de la reforestación. Por su parte, el costo por agotamiento de las reservas totales de hidrocarburos probadas, probables y posibles presentó un descenso en promedio de (-) 1.8% nominal, en igual periodo. En el 2011, el costo por el agotamiento de este recurso representó el 1.7% del PIB. En el periodo de estudio se registró un incremento en la sobreexplotación del agua subterránea, lo que originó que los costos por agotamiento de este recurso natural se incrementaran ligeramente en 0.03% nominal en promedio cada año tal y como se muestra en el siguiente cuadro:

Tabla 3. Tasa media de crecimiento anual TMCA por agotamiento de recursos.

Recursos TMCA %

Agotamiento de recursos forestales (-)7.7 Agotamiento de hidrocarburos (-)1.8 Agotamiento del agua subterránea 0.03

2.2.3 Degradación ambiental: Emisiones de diversos contaminantes sobre tres activos ambientales-aire, suelo (incluye su degradación) y agua. En el periodo 2007-2011 el costo por la contaminación del aire aumentó anualmente en promedio 1.6%, siendo las principales emisiones contaminantes las partículas generadas por los vehículos automotores. El costo por la degradación de la superficie de suelo afectada tuvo un incremento medio anual de 2.9% nominal, y el de la contaminación del suelo por residuos se ubicó en promedio en 9.3% nominal. Por su parte, el costo correspondiente a la contaminación de los cuerpos de agua como lagos, lagunas, ríos, etc., mostró la mayor tasa media de crecimiento en el periodo de estudio con una variación nominal de 29.7% anual tal y como se muestra a continuación:

Tabla 4. Tasa media de crecimiento anual TMCA por degradacion de recursos.

Recursos TMCA % Contaminación del aire por emisiones atmosféricas 1.6 Degradación del suelo (superficie afectada) 2.9 Contaminación del suelo por residuos sólidos 9.3 Contaminación del agua por descargas de agua residual 29.7

2.2.4 Agotamiento y degradación ambiental por sector de actividad económica. El sector económico de la minería generó en 2011, los costos ambientales más elevados, llegando a la cifra de 242,274.70 millones de pesos, en tanto que el sector del transportes, correos y almacenamiento generó costos por 188,780.00 millones de pesos; al de otros servicios excepto actividades del gobierno le corresponden 141,135.8 millones, y por último, al de agricultura, ganadería, aprovechamiento forestal, pesca y

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caza 113,620.1 millones. Este grupo de sectores integraron el 69.7% del total de los costos por agotamiento y degradación ambiental en el año de referencia. 2.2.5 Gastos de protección ambiental por sector de actividad económica. Los gastos en protección ambiental realizados por el sector público en su conjunto y por los hogares se destinaron principalmente a las actividades del gobierno, la construcción, la minería y los servicios profesionales, científicos y técnicos, reflejándose en actividades de administración de protección ambiental, captación y tratamiento de aguas residuales, protección de la biodiversidad e investigación y desarrollo, entre otras. Así, el conjunto de los sectores participantes aportaron un monto de 125,774.9 millones de pesos equivalente al 1.0% del PIB a precios de mercado, como se muestra a continuación:

Tabla 5 Costos Ambientales por Sector. Fuente INEGI.

Sector Económico Costo por agotamiento

y degradación

ambiental

Gastos de protección ambiental

Gasto de protección

ambiental como porcentaje del agotamiento y degradación

Agricultura, ganadería, aprovechamiento forestal, pesca y caza

113, 620.1 11,540.4 10.2

Minería 242,274.7 20,862.7 8.6 Electricidad, agua y suministro de gas por ductos al consumidor final

3,223.2 5,436.1 168.7

Construcción 1,120.8 34,028.2 3,036.1 Industrias manufactureras 34,283.2 N.D. N.D. Transportes, correos y almacena-miento

188,780.1 N.D. N.D.

Servicios profesionales, científicos y técnicos

N.D. 15,130.7 N.D.

Servicios de apoyo a los negocios y manejo de desechos y servicios de remediación

N.D. 8,143.7 N.D.

Servicios educativos N.D. 1,048.3 N.D. Otros servicios excepto actividades del Gobierno

141,135.8 N.D. N.D.

Actividades del Gobierno 8,820.3 26,037.3 295.2 Hogares1 250,628.0 3,547.6 1.4

2.3 Replica de la Cuenta Económica y Ecológica para el Sistema Cutzamala. El marco conceptual y metodológico que sirve de base para elaborar las Cuentas Económicas y Ecológicas de México se integra como un mecanismo para definir la aportación de capital natural y el agotamiento de los recursos naturales (SCEEM) el cual tiene como referencia el Sistema de Cuentas Nacionales 1993, así como su versión

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2008, y el Sistema de Contabilidad Ambiental y Económica Integrado 2003 (comúnmente conocido como SEEA, por sus siglas en inglés) elaborados conjuntamente por expertos de la Organización de las Naciones Unidas, la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos, el Fondo Monetario Internacional, el Banco Mundial y la Comisión de las Comunidades Europeas. El objetivo que contempla la puesta en marcha de esta metodología está basada en analizar el Sistema Ambiental Regional (SAR) como una delimitación geográfica de valor de la zona de estudio. 2.3.1 Valoración ambiental de la zona de estudio según el SCEEM La valoración ambiental pretende obtener una medición de la ganancia o pérdida de bienestar o utilidad que un proyecto experimenta a causa de una mejora o daño a un activo ambiental accesible a dicha persona o colectivo. Constituye por tanto una herramienta fundamental para la definición adecuada de los instrumentos de una política ambiental, ya que dichos instrumentos requieren previamente cuantificar el daño o beneficio ambiental para determinar el punto de máxima eficiencia social a alcanzar mediante la regulación comparando costos y beneficios privados con costos y beneficios sociales. Valorar económicamente el medio ambiente supone un intento por asignar valores cuantitativos a los bienes y servicios proporcionados por los recursos ambientales, independientemente de la existencia de precios de mercado para los mismos. Esto quiere decir que la necesidad de la valoración excede largamente al trabajo que hace el mercado otorgando precios y asignando recursos dentro de la economía. Hay una enorme cantidad de bienes y servicios ambientales para los cuales es imposible encontrar un mercado donde se generen los “precios” que racionen su uso dentro del sistema. La valoración nos señala que el ambiente no es gratis, puede servir para señalar los cambios en la dotación de recursos ambientales: su escasez relativa o absoluta. La valoración traduce el impacto ambiental en valores que pueden ser comparados e integrados con criterios económicos y financieros (costo-beneficio) para tomar decisiones acertadas, dejando menos espacio para juicios subjetivos. Todos los métodos de valoración ambiental tienen un punto en común, que consiste en conceptualizar y medir los beneficios ambientales por lo que realmente la gente desea ese beneficio, y ese deseo se subroga por lo que la gente está dispuesta a pagar por dicho beneficio. El medio ambiente o lo bienes ambientales, proporcionan distintos servicios a la humanidad, que son los que le dan valor y que nos permiten distinguir entre los distintos tipos de éste: Fuente de recursos productivos Fuente de utilidad (no asociada a la producción) Servicios de soporte a la vida

2.3.2 Descripción del Sistema Ambiental. Los atributos ambientales predominantes del Sistema Ambiental Regional (SAR) del Sistema Cutzamala se centran principalmente en el patrón hidrológico, ya que dada las características de linealidad de la obra ésta interactúa irrefutablemente con el flujo hidrológico superficial el cual presenta un patrón sur-norte, aportando caudales hacia tres presas ubicadas al norte del Acueducto Cutzamala: Villa Victoria, Ignacio Ramírez y Antonio Alzate.

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El Sistema Ambiental Regional (SAR) tiene una extensión de 226,017 hectáreas, Al sur delimita con el Nevado de Toluca el cual funge como vértice de origen de las microcuencas que originan escurrimientos que cruzan el Acueducto Cutzamala y llegan a las presas Villa Victoria, Ignacio Ramírez y Antonio Alzate; el límite sur se extiende hacia el oriente y abarcando los asentamientos de San Francisco Tlalcilalcalpan, San Antonio Acahualco, San Miguel Zinacantepec, San Antonio Buenavista y el límite sur de la ZM de Toluca. Al norte delimita con la línea continua que une los parteaguas de las microcuencas que conforman los tres cuerpos de agua, más la porción Nor-Oriente de la ZM de Toluca, lo que incluye la zona de escurrimientos aportadores de las Ciénegas de Lerma. Al poniente, presenta sus vértices límites en el Cerro Los Venados (ubicado al poniente de la Mesa de Zacango), la localidad de San Felipe Santiago (ubicada en la parte trasera de la Planta Potabilizadora Los Berros) y al norte de la localidad Las Dalias San Miguel. Al oriente sus vértices extremos se localizan en la localidad La Glorieta y la cota de 3700 msnm ubicada en el extremo sur-poniente del PN Insurgente Miguel Hidalgo. Parte del valor ambiental de la zona radica en las características climatológicas, la localización y condiciones topográficas, permite identificar, en lo general, dos tipos de clima bien definidos: templado subhúmedo y semifrío subhúmedo, el primero para prácticamente la totalidad del camino de operación y derecho de vía del Acueducto Cutzamala, y el segundo para zonas puntuales al sur de la cabecera de Villa Victoria, en las faldas del Nevado de Toluca y Sierra de las Cruces. Una característica ambiental relevante es la precipitación media anual para la totalidad del Acueducto Cutzamala y la ZM de Toluca, la cual oscila entre 800 y 1200 mm, precipitaciones mayores (1200-1500) se localizan en mayores altitudes de la Sierra de las Cruces y porción occidental del Nevado de Toluca. Los menores promedios de lluvia anual (600-800) se ubican al norte de las presa Ignacio Ramírez y Antonio Alzate.Aunado a esta característica, los promedios de temperatura media anual oscilan entre 12-14°C, correspondiendo para la planicie del Valle de Toluca, en la cual se ubica la mayor parte del Acueducto Cutzamala. Menores temperaturas se despliegan conforme se incrementa la cota altitudinal llegando a rangos de 8-10°C en la zona circunscrita a la parte alta del Nevado de Toluca. Con estas características climatológicas la evaporación es de entre 600-700 mm anuales que arroja un balance positivo en términos de balance pluvial. Respecto al tipo de suelo en la zona del proyecto, predomina el feozem háplico asociado con vertisol pélico, cuyas características los hacen aptos, tanto para la agricultura como para el desarrollo urbano. Justamente es de destacar este importante elemento cuyos servicios ambientales benefician a la población local, principalmente por la actividad pesquera de bagre, carpa, lobina y trucha arco iris, aunque también presenta peces del género Chirostoma (charales) que son organismos que requieren aguas con poca contaminación, por lo que la presencia de estos peces es un indicador de que la calidad del agua es buena, además de la presencia de aves acuáticas. En la parte oriental del Acueducto Cutzamala se ubica el Valle de Toluca, lugar de nacimiento de la cuenca hidrológica del Río Lerma-Santiago, una de las más grandes e importantes del país, la cual, siguiendo el sentido del cauce del Río Lerma, se termina al norte, en el llamado estrechamiento de Perales, 9 kilómetros sobre el curso del mencionado cauce después de la presa José Antonio Alzate, lugar donde se localizan las fallas transversales que definen, los límites de las subcuencas del Valle de Toluca e Ixtlahuaca-Atlacomulco.

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El Xinantécatl es el principal aportador de corrientes subterráneas a los acuíferos de esta subcuenca. Al poniente, se integra un complicado sistema montañoso combinado con lomeríos suaves, los cuales son el límite con la cuenca del Balsas. Su desagüe está formado por escurrimientos que confluyen principalmente al Río Tejalpa y a la presa Ignacio Ramírez. Donde se localiza la ciudad de Toluca y su zona conurbada, la hidrografía es relativamente incipiente y eso provoca que en los últimos kilómetros del Acueducto Cutzamala no existan arroyos que intercepten su trayectoria.Para ambas Regiones Hidrológicas, la hidrología presenta un patrón de flujo marcado de sur a norte, alimentando tres presas en la zona de influencia del proyecto: Villa Victoria, Ignacio Ramírez y Antonio Alzate En la cuenca del Río Lerma, el balance disponibilidad-aprovechamiento es positivo, sin embargo casi la totalidad de las aguas superficiales disponibles están contaminadas, por lo que no se pueden aprovechar directamente para agua potable.

Figura 3. Carta de la Región Hidrológica Lerma-Santiago. Fuente INEGI.

2.3.2.1 Análisis del sistema climático local. Considerando las características climáticas e hidrológicas del SAR ya mencionadas, es de importancia resaltar los servicios ambientales que este sistema ofrece, estando el proyecto en la trayectoria natural del agua hacia los cuerpos de recarga más importantes de la zona, aspecto que se considera relevante en la dinámica hídrica. El valor ambiental del agua surge de reconocer, por un lado al agua como una parte esencial del ecosistema, al mismo tiempo que toma en cuenta las repercusiones físicas, químicas y biológicas sobre la salud y socioeconómicas que las acciones de desarrollo de los recursos hídricos tienen sobre el ambiente. Referente a la riqueza biótica de la zona, está constituye un aspecto importante como componente de los ecosistemas terrestres, funciona principalmente como elementos de regulación climática, hidrológica, paisajística y de control para la erosión, sirve además de hábitat y alimento de la fauna silvestre. 2.3.2.2 Composición florística. A pesar de la reducida diversidad de vegetación de la zona de estudio, muestra variaciones notables en la composición florística. Esta variación se debe a diferentes condicionantes evolutivas, así como a la fisiografía del lugar y la variación climática asociada. Los tipos de vegetación en el área de proyecto y zona circundante,

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corresponde a una vegetación dominante de Bosque cultivado y Agricultura, entendiéndose por el primero a aquel que se establece mediante la plantación de diferentes especies arboladas realizadas por el hombre, sobre todo en áreas que presentan una perturbación debido a las actividades humanas. Estas poblaciones se pueden considerar como bosques artificiales, ya que son consecuencia de una reforestación con árboles de distintos géneros, por lo general, con especies exóticas. Los fines de estas plantaciones son el recreativo, ornamental y forestal, además de conservar medio ambiente, así como evitar la erosión del suelo.

Los tipos de vegetación existentes en la zona del proyecto se muestran a continuación:

Tabla 6 Distribución de la vegetación en la cuenca del Río Cutzamala

Vegetación % de distribución Agricultura temporal 40.51 Agricultura de riego 33.89 Pastizal inducido 12.98 Agricultura de humedad 11.77 Pino-encino 0.85 TOTAL 100

.

La riqueza florística como reflejo de la diversidad ecológica, es un parámetro que resulta de gran utilidad para caracterizar a una comunidad vegetal, tal y como se enlista en la tabla 2.7. En el caso particular del área de estudio, la vegetación medida en número de especies puede considerarse baja ya que, en la revisión y colecta de campo se obtuvieron 18 familias, 23 géneros y 27 especies; cabe destacar que la mayoría de las especies encontradas son de tipo arbustivas y herbáceas.

Tabla 7. Riqueza Florística presente en el área de Influencia del SAR

Familia Género y Especie Nombre común Árboles Pinaceae Pinus patula Pino amarillo, Pino triste

Pinus pseudostrobus Pino lacio Pinus teocote Ocote, pino chino

Cupessaceae Cupressus benthamii Cedro blanco Fagaceae Quercus crassipes Encino blanco

Quercus laurina Encino laurelillo Salicaceae Salix bonplandiana Sauce Ericaceae Arbutus xalapensis Madroño Rosaceae Prunus serotina Capulín

Crataegus mexicana Tejocote Arbustos Loganiaceae Buddleia cordata Tepozan

Buddleia parviflora Tepozancillo Solanaceae Nicotiana sp Tabaco moruno Asteraceae Baccharis conferta Escobilla

Baccharis salicifolia Jara Circium vulgare Cardo común Eupatorium sp Eupatoria

Caprifoliaceae Symphoricarpos albus Bolita de nieve Rubiaceae Bouvardia ternifolia Trompetilla

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Scrophulariaceae Castilleja tenuiflora Cola de borrego Papaveraceae Argemone mexicana Chicalote Hiervas Asteraceae Conyza sp Zacatechichi

Dugesia mexicana Yerba del puerco Gnaphallium sp Falso gordolobo Taraxacum officinale Diente de león

Solanacea Solanum rostratum Mala mujer Poaceae Zea mays Maíz

Muhlenbergia sp Pasto Fabaceae Vicia faba Haba

Lupinus sp Lupino azul Polypodiaceae Adiantum sp Helecho Adiantaceae Notholaena sp Helecho Acuáticas Typhaceae Thypha sp Junco, Lirio Araliaceae Hidrocotyle ranunculoides Berro Araceae Lemna sp Lentejilla de agua Cyperaceae Cyperus sp Cipero, castañuela

Scirpus sp Junco Las especies enlistadas anteriormente son ecosistemas fundamentales para regular el ciclo hidrológico. En primer lugar, favorecen la regularidad de la precipitación de una zona al bombear continuamente agua del suelo hacia la atmósfera por medio de la transpiración de las plantas. Cuando llueve, una cantidad significativa de agua se retiene en el follaje, la cual al evaporarse también ayuda a conservar la humedad ambiental y favorece que vuelva a precipitarse en forma de lluvia. Los árboles también mantienen con sus raíces y la hojarasca condiciones apropiadas para una infiltración gradual de la lluvia en el suelo, la que favorece la recarga de los acuíferos y el mantenimiento de los ríos y manantiales. Esto mismo impide la formación de escurrimientos superficiales que en grandes volúmenes ocasionan la erosión del suelo y las devastadoras inundaciones cuenca abajo. Gracias a estos ecosistemas se regula la infiltración y el escurrimiento superficial, contribuyen al mantenimiento de la calidad del agua, ya que retienen los sedimentos y dan tiempo a que las plantas asimilen los nutrimentos y degraden o filtren, junto con el suelo, los contaminantes que arrastran las aguas. En las últimas décadas la acumulación del bióxido de carbono y otros gases en la atmósfera, resultado del uso desmedido de combustibles fósiles ha ocasionado el calentamiento global, las áreas boscosas han adquirido un valor adicional. Los árboles tienen la capacidad de asimilar grandes cantidades de este gas directamente de la atmósfera para construir sus tallos y follaje, por lo que estos ecosistemas se reconocen actualmente como importantes sumideros y reservorios del excedente de bióxido de carbono atmosférico. A la vez que fijan el bióxido de carbono, los árboles desechan como subproducto de sus procesos metabólicos el oxígeno sin el cual los seres humanos y muchas otras especies no podríamos sobrevivir. Estos ecosistemas contribuyen asimismo a mantener nuestra salud y bienestar de otras formas más sutiles. Favorecen la buena calidad del aire reteniendo en su follaje las partículas suspendidas, así como por su capacidad para bloquear y regular la fuerza del viento. No debe dejarse de lado su valor estético como paisajes de los que tanto disfruta la sociedad, lo que les otorga además, un gran valor recreativo. La complejidad de las interacciones entre los seres vivos que componen estos sistemas y el medio físico hace posible la existencia de todos estos servicios ambientales. La pérdida y degradación de

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estos sitios por la sobreexplotación de sus recursos o su conversión a terrenos agrícolas, ganaderos o urbanos implica no sólo una pérdida económica resultado de la reducción de los volúmenes de productos maderables y no maderables no explotados, sino también por la falta de los servicios que nos presta la rica biodiversidad de estos ecosistemas. En este sentido, resulta prioritario para asegurar el futuro de las nuevas generaciones la conservación y recuperación de las superficies forestales. 2.3.2.3 Composición faunística. Aún existen condiciones para garantizar una continuidad del sistema y de la fauna que conserva sus nichos en las zonas en las cuales el proyecto se identifica como área de conservación, específicamente las cañadas ubicadas en las cercanías a la Torre de Oscilación No 5 y Ciénega de Lerma. Para una mejor idea del panorama ambiental de la zona, se mencionan las especies faunísticas observadas y referidas por lugareños en la zona de interés.

Tabla 8 Listado de especies faunísticas.

Grupo Nombre científico Nombre común Mamíferos Didelphis virginiana Tlacuache

Mephitis macroura Zorrillo Myotis sp Murciélago insectívoro Cratogeomys sp Tuza Dasypus novemcinctus Armadillo Sylvilagus floridanus Conejo Sciurus sp Ardilla Spermophilus mexicanus Ardillon Baiomys sp Rata de campo Lyomis sp Rata de campo Peromyscus sp Rata de campo Reithrodontoys sp Rata de campo Urocyon cinereoargentatus Zorra Proción lotor Mapache

Aves Anas americana Pato calvo o americano Amazilia sp Colibrí Caprimulgus vociferus Tapa camino Bubulcus ibis Garza blanca Columbina inca Tortolita Columbina paserina Tortolita azul Buteo jamaicensis Aguililla cola roja Cathartes aura Aura o zopilote Falco peregrinus Halcón peregrino Cardinalis cardinalis Cardenal Icterus sp Calandria Tyranus sp Tirano Quiscalus mexicanus Zanate Turdus sp Tordo Passer domesticus Gorrión común

Anfibios y reptiles Bufo marinus Sapo Hyla sp Ranita Rana sp Rana Ambystoma mexicanum Ajolote Sceloporus sp Lagartija Barisia imbricata Escorpión

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Thamnophis sp Serpiente de agua Anolis sp Lagartija Crotalus ravus Cascabel

De la tabla 2.8 cabe mencionar que dadas las características climáticas del lugar, la mayor actividad faunística se realiza a partir del crepúsculo y hasta las primeras horas de la mañana. Lo anterior no implica que sea imposible la observación de especies durante el transcurso del día, sin embargo, para algunos grupos específicos, las posibilidades de avistamiento disminuyen de forma notable, y para otros, es prácticamente imposible. La variedad de especies faunísticas es considerable aun cuando pueda creerse que el tipo de ecosistema no permite una estructuración biológica. A partir de los avistamientos realizados, la mayor población de individuos, en términos relativos, es aquella formada por liebres y mamíferos de tamaño pequeño (roedores), los cuales son alimento de individuos depredadores como las serpientes, halcones y mamíferos medianos, además, su presencia nos indica que son especies perfectamente adaptadas a las condiciones ecológicas del sitio. Por su parte, el grupo de murciélagos, los cuales describen una función de importancia en el ecosistema al ser un polinizador y dispersor de diversas formas vegetales, conforman uno de los grupos más precarios avistados. Incluso las regiones por donde se observan las zorras que se detectaron en jornada diurna-nocturna de observación, sugieren una distribución irrestricta para este grupo. Como áreas sensibles se ubica la zona de barrancas por ser refugio de especies como la zorra y el mapache, principalmente. Las condiciones de acceso a ellas permite una mínima alteración antrópica por lo cual se eleva su carácter de conservación, y por ende, la importancia como zonas de dominio vital para dichas especies. Cotejando la lista de fauna observada y comentada para el sitio, con la NOM-059-SEMARNAT-2010 Protección Ambiental-Especies Nativas de México de Flora y Fauna Silvestres -Categorías de Riesgo y especificaciones para su inclusión, exclusión o cambio- Lista de especies en riesgo, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 30 de diciembre de 2010, reconociendo especies incluidas en dicha norma. Tal y como se muestra en el siguiente cuadro:

Tabla 9. Listado de especies observadas en el SAR y que se encuentran dentro de la NOM-SEMARNAT-2010

Nombre Científico Nombre Común Estatus NOM-059-SEMARNAT-

2010

CITES

Ambystoma mexicanum

Ajolote P II

Barisia imbricata Escorpión Pr Crotalus ravus Cascabel A Falco peregrinus Halcón

peregrino Pr I

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A: Amenazada; P: En peligro de extinción; Pr: Protección especial. En general, no hay una abierta competencia por recursos ni espacios en esta zona, ya que existen extensiones de terreno con altas posibilidades de ser colonizadas. Otro factor que apoya este concepto es que muy pocas de las especies que habitan en la zona tienen hábitos y requerimientos alimenticios o reproductivos que requieran de recursos escasos, aunque el avance de la frontera agrícola y asentamientos humanos pueden disminuir hábitats para especies terrestres. Una de las interacciones bióticas que seguramente a través de los años se ha visto afectada por el cambio del paisaje, es la polinización y la dispersión de semillas y de polen, por especies como los murciélagos, mariposas y abejas, no obstante, la presencia de especies como éstas sugiere que las interacciones aún se mantiene, aunque disminuidas a causa de la alteración de la cobertura vegetal original. En la actualidad con la presencia de áreas perturbadas, la fauna silvestre ha sido sometida a factores que han modificado sus poblaciones y su presencia dentro de la zona. Esto ha afectado de manera diferente a las poblaciones, dependiendo de las características propias de las especies presentes y su vulnerabilidad frente a cambios de esta naturaleza; por ejemplo, que hubiera desplazamiento a zonas menos alteradas provocando menos especies terrestres en los sitios originales de distribución (mamíferos principalmente). 2.3.2.4 Humedales Otro aspecto relevante de la zona del proyecto es el Sitio RAMSAR Ciénegas del Lerma considerados como los humedales remanentes más extensos del centro de México, las Ciénegas del Lerma presentan en la actualidad una extensión conjunta de 3,023 ha. La reserva incluye tres cuerpos de agua separados entre sí, conocidos como Chiconahuapan o Almoloya, Chimaliapan o Lerma y Chignahuapan o Atarasquillo. Las Ciénegas presentan diferentes hábitats, incluyendo zonas de aguas de hasta 5 metros de profundidad, zonas con vegetación emergida, inundada y riparia. Mantienen una alta diversidad de fauna y flora acuáticas, incluyendo importantes endemismos y especies en riesgo de extinción, además de proveer hábitat a poblaciones de aves acuáticas migratorias.Este tipo de ecosistemas proveen beneficios significativos tanto para los seres humanos como para el buen funcionamiento de los procesos ecológicos del ecosistema. Entre los servicios que estos ambientes proporcionan se encuentran la conservación de la biodiversidad, el mantenimiento de germoplasma (material genético que se transmite a la descendencia), la estabilidad climática, la conservación de ciclos biológicos, suministro de áreas de refugio y zonas de crianza para una gran diversidad de especies, muchas de ellas de interés económico para el ser humano y el valor derivado de su belleza y significado cultural. En particular, se sabe que los humedales han sido zonas muy importantes en el desarrollo geológico e histórico de nuestro planeta. Entre los humedales se encuentran los medios más productivos del mundo. Estos son cuna de diversidad biológicas proveyendo el agua y la productividad de las que dependen una gran cantidad de especies de plantas y animales. En cuanto a su biodiversidad, los humedales albergan gran concentración de aves, mamíferos, reptiles, anfibios, peces y especies de invertebrados. De las 20,000 especies de peces en el mundo, más del 40% vive en agua dulce. No obstante los grandes servicios ambientales que proveen los humedales enfrentan una gran variedad de amenazas, muchas de ellas asociadas de manera directa con actividades humanas, la construcción de infraestructura para el almacenamiento de agua y control de inundaciones como presas y diques modifica el régimen hidrológico y provoca fragmentación del hábitat, el desarrollo urbano, industrial

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y turístico no planificado provoca degradación y pérdida de cobertura y de importantes funciones de los humedales, los desechos sólidos y los pesticidas y fertilizantes provenientes de las zonas agrícolas, ganaderas y acuícolas modifica la calidad de agua del humedal y tiene consecuencias sobre la biodiversidad y los procesos ecológicos que ahí se desarrollan. 2.3.2.5 Zonas AICAS. No menos importante en la descripción del entorno de la zona del proyecto son las Áreas de Importancia para la Conservación de las Aves (AICAS), específicamente la AICA Lerma, Con una superficie de 7,445 hectáreas y un rango altitudinal de 2,500-3,000 msnm, el Área de Importancia para la Conservación de las Aves es un humedal del altiplano central de la República Mexicana conformado por ciénegas-tulares y áreas sujetas a la inundación, incluyendo tierras dedicadas al cultivo y a la ganadería. Considerado como uno de los humedales remanentes del eje transvolcanico, es un área importante de invernación para aves acuáticas migratorias (particularmente anátidos) y hábitat de las siguientes especies: Anas diazi, Coturnicops noveborascencis, Geothlypis speciosa, Ixobrychus exilis, Rallus elegans tenuirostris, Rallus limícola.

Figura 4. Ubicación de la AICA en la cuenca del río Cutzamala.

El 75% de la superficie está ocupada por actividad agrícola, y el 25% de humedales, de los cuales el 70% son tulares y 30% áreas claras y otras plantas acuáticas. Las principales amenazas son la desecación, el desarrollo industrial, la agricultura, el desarrollo urbano, la deforestación, el turismo y la ganadería.

2.4 Estimación del Capital Natural en la poligonal del Sistema Cutzamala. Una vez valorizado el Sistema Ambiental de la cuenca del Río Cutzamala se procede a cuantificar cuantitativamente los recursos naturales a través del Capital Natural. Según Fikret Berkes el capital natural consta de tres componentes principales: (1) recursos no renovables, tales como petróleo o minerales que son extraídos de los ecosistemas; (2) recursos renovables, como peces, madera y agua para consumo humano que son producidos y mantenidos por los procesos y funciones de los ecosistemas; y (3) servicios ambientales, tales como la conservación de la calidad de la atmósfera, el clima, la operación del ciclo hidrológico, que incluye el control de

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inundaciones y el suministro de agua potable, asimilación de residuos, reciclamiento de nutrientes, generación de suelos, polinización de siembras, provisión de productos marinos y el mantenimiento de una vasta biblioteca genética. Estos servicios cruciales son generados y sustentados por el trabajo de los ecosistemas (Odum, 1975; Folke, 1991). Sólo a través del mantenimiento de un ecosistema integrado y funcional puede asegurarse cada bien y servicio: éstos no deben ser manejados uno por uno, como bienes independientes. (Institute., 2015) Sin embargo el capital natural también pude ser definido como todos los componentes del ecosistema (estructura del ecosistema) y los procesos e interacciones entre los mismos (funcionamiento de los ecosistemas) que determina su integridad y resiliencia ecológica, generando un flujo constante en el tiempo de bienes y servicios útiles para la humanidad los cuales dependerán directamente de la energía eléctrica para ser valorados en términos económicos, sociales y ambientales, buscando de esa manera la sustentabilidad de los recursos naturales. 2.4.1 Costos ambientales en la zona de estudio. Haciendo un análisis breve sobre el comportamiento del capital natural y las implicaciones económicas basadas en el buen funcionamiento de los recursos naturales de una región ambiental determinada, podemos mencionar que las variaciones en la explotación de los recursos se encuentran relacionadas directamente con el consumo energético para extraer los recursos naturales, el cual se encuentra integrado de manera cíclica en relación con las categorías de consumo que una servidora propone en este trabajo de tesis: Consumo energético para producir energía. Consumo energético para explotar recursos naturales. Consumo energético para procesar la materia. Consumo energético para usufructo de la materia. Consumo energético para procesar residuos de la materia. Consumo energético para contener sin reducir residuos de la materia

Capital Natural

Consumo energetico

para producir energia

Consumo energetico

para explotar recursos naturales

Consumo energetico

residualConsumo

energetico para

usufructo de la

materia

Consumo energetico

para usufructo

de la materia

Consumo energetico

para procesar la

materia

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Figura 5. Ciclo del capital natural en función del consumo energético. Elaboración Propia.

Según R. de Groot todo sistema económico reposa sobre los cimientos de la naturaleza. Por una parte, los ecosistemas son la fuente de todos los materiales y la energía procesados a lo largo del sistema productivo hasta su transformación en bienes o servicios de consumo. En ese sentido los ecosistemas representan para el capital natural los sumideros de inversión financiera y así mismo son en estos sumideros los contenderos de los residuos debido a la transformación de la materia tanto en fases productivas como consuntivas. (E. Gómez-Baggethun, 2005) En pocas palabras son los ecosistemas los que representan la banca financiera en donde se deposita el capital natural, partiendo de la moneda de cambio energética y siendo esta misma la divisa de movimiento para efectuar diversas transacciones de consumo. Los ecosistemas nos abastecen de bienes tales como agua, madera, material para construcción, energía, medicinas, recursos genéticos, etc. Asimismo, ponen a nuestra disposición de forma gratuita toda una serie de servicios tales como la regulación del clima, el procesado de contaminantes, la depuración de las aguas, la actuación como sumideros de carbono, la prevención contra la erosión y las inundaciones ,etc. (Daily, 1997) Sin embargo Daily categoriza de una manera muy general a los recursos naturales, lo hace incluso de manera muy bondadosa como si se tratase de una interpretación narrativa bajo el estilo de la “ficción verde”. En ese sentido considero que la clasificación particular para medir las capacidades de los recursos naturales tiene que ver con dos elementos clave, me refiero nuevamente a la dicotomía del agua-energía en términos del potencial energético. Esta medida de la eficiencia energética es importante para establecer un vínculo facultativo entre el medio ambiente y la economía por medio del capital natural. 2.4.2 Valoración de la Dimensión Ecológica. Algunos autores piensan que la infravaloración de la dimensión ecológica en la toma de decisiones puede explicarse en gran parte por el hecho de que los servicios generados por el capital natural no son adecuadamente cuantificados en comparación con aquellos servicios obtenidos del capital producido por el hombre Costanza et al. (1997) Autores como Frederick Soddy y Georgescu Roegen han analizado los costos físicos para clasificar el capital natural de la siguiente manera:

I. Cuantificación de los requerimientos de materiales o de superficie terrestre requerida para el metabolismo.

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II. Cuantificación del costo energético o exegético de los procesos. III. Aproximación bio-geofisica del valor. (Chiesura, 2003)

La búsqueda de un patrón común de medida ha sido muchas veces la meta buscada para el esclarecimiento de la teoría del valor. Economistas clásicos como Carlos Marx trataron de buscar la sustancia común del valor en el trabajo, algunos pensadores de las ciencias naturales propusieron la energía o alguno de sus derivados como la exergia, mientras que los economistas neoclásicos vieron en el concepto de utilidad la sustancia común del valor, asumiendo mensurabilidad y convertibilidad en dinero. Siguiendo la línea de búsqueda de la mejor forma de calcular el capital se propone en este trabajo de tesis garantizar una propuesta de cálculo del capital natural segura, sencilla y cuantificable para la región ecológica de estudio; me refiero a la cuenca del Río Cutzamala a través del consumo energético y su sistema ambiental SAR. En este aparatado se analizaran los impactos ambientales identificados en la sección 2.3.2 (con el objetivo de ponderar su rasgo probabilístico de ocurrencia bajo los escenarios de daño al sistema ambiental, en ese sentido se tomó como horizonte de planeación una escala de 0 a 5 años de consumo hídrico y 30 años más de consumo energético. Se decidió de esa manera para sobrevalorar en el tiempo el consumo de la relación agua-energía en relación de 30:5 pero bien podría utilizarse otra relación de consumo

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2.4.2.1 Rasgos probabilísticos analizados por consumo energético. Los rasgos se analizaran para los siguientes recursos naturales:

o Daño a la Calidad del Agua o Daño a la Calidad del Aire o Daño a la Calidad del Suelo

2.4.2.2 Daño Anual Evitado “Agua”

Cuadro 1. Estimación del daño anual evitado en agua.

Costo por agotamiento

ambiental

Costo por agotamiento

ambiental según la probabilidad de daño

NO EVITADO

Costo por agotamiento ambiental

Total ($)

COSTO POR INUNDACION/ANUAL

(DATOS DE EVENTOS HISTORICOS)

NUEVO INDICE DE LA CALIDAD

AMBIENTAL

Nueva Probabilidad de daño (%)

Costo por agotamiento

ambiental según la probabilidad de

daño SI EVITADO

Costo por agotamiento

ambiental Total ($)

1.0 2.0 3.0 4.0 50.0 $ 500,000,000 390,000,000.00 $ 890,000,000 $ 153,300,000 $ 85,000,000.000 234,000,000.00

DAÑO ANUAL EVITADO = $ 656,000,000

IMPACTO SIN PROYECTO 153,300,000$ DAÑO ANUAL TOTAL 809,300,000$

0.107

AñosPROBABILIDAD DE DAÑO

(%)

INDICE DE LA CALIDAD

AMBIENTAL

DAÑO AMBIENTAL NO EVITADO DAÑO AMBIENTAL EVITADO

DAÑO ANUAL EVITADO

73,000,000.00

10.7 0.030

$ 51,000,000.000 351,000,000.00

80,300,000.00 $ 34,000,000.00 234,000,000.00 78.60 21.4

$ 300,000,000 234,000,000.00 $ 534,000,000

$ 200,000,000 156,000,000.00 $ 356,000,000

pág. 46

2.4.2.3 Daño anual evitado “Aire”

Cuadro 2. Estimación del daño anual evitado en aire.

Costo por agotamiento

ambiental

Costo por agotamiento

ambiental según la probabilidad de daño

NO EVITADO

Costo por agotamiento ambiental

Total ($)Costo por enfermo

COSTO DEL IMPACTO AMBIENTAL SIN

PROYECTO

NUEVO INDICE DE LA CALIDAD

AMBIENTAL

Nueva Probabilidad de daño (%)

Costo por agotamiento

ambiental según la probabilidad de

daño SI EVITADO

Costo por agotamiento

ambiental Total ($)

1.0 2.0 3.0 4.0 50.0 $ 500,000,000 218,500,000.00 $ 718,500,000 $ 325,480,000 $ 393,020,000 $180,900,000.000 272,000,000.00

DAÑO ANUAL EVITADO = $ 446,500,000 IMPACTO SIN PROYECTO 393,020,000$ DAÑO ANUAL TOTAL 839,520,000$

56.343.70

$ 300,000,000

$ 200,000,000

131,100,000.00

87,400,000.00

AñosPROBABILIDAD DE DAÑO

(%)

INDICE DE LA CALIDAD

AMBIENTAL

ANALISIS SIN PROYECTO Daños a la salud por exposicion a PM10 ANALISIS CON PROYECTO

DAÑO ANUAL EVITADO

$108,900,000.000

$ 72,000,000.00

408,900,000.00

272,000,000.00 736.3

$ 431,100,000

$ 287,400,000

158,000,000.00

167,480,000.00

273,100,000.00

119,920,000.00

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2.4.2.4 Daño anual evitado “Suelo”

Cuadro 3. Estimación del daño anual evitado en suelo.

Costo por agotamiento

ambiental

Costo por agotamiento

ambiental según la probabilidad de daño

NO EVITADO

Costo por agotamiento ambiental

Total ($)

COSTO POR PERDIDA DE

SUELO/ANUAL (DATOS DE EVENTOS

HISTORICOS)

NUEVO INDICE DE LA CALIDAD

AMBIENTAL

Nueva Probabilidad de daño (%)

Costo por agotamiento

ambiental según la probabilidad de

daño SI EVITADO

Costo por agotamiento

ambiental Total ($)

1.0 2.0 3.0 4.0 50.0 $ 500,000,000 325,000,000.00 $ 825,000,000 $ 31,500,000 $150,000,000.000 260,000,000.00

DAÑO ANUAL EVITADO = $ 565,000,000 IMPACTO SIN PROYECTO 31,500,000$

82 DAÑO ANUAL TOTAL 596,500,000$

AñosPROBABILIDAD DE DAÑO

(%)

INDICE DE LA CALIDAD

AMBIENTAL

ANALISIS SIN PROYECTO ANALISIS CON PROYECTO

15,000,000.00

70.0 30.0

$ 90,000,000.000 390,000,000.00

$ 200,000,000 130,000,000.00 $ 330,000,000 16,500,000.00 65.70 34.3

$ 300,000,000 195,000,000.00 $ 495,000,000

$ 60,000,000.00 260,000,000.00

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2.4.3 Análisis y Resultados La valorización ambiental bajo el enfoque económico de “capital natural” permite analizar de manera integral los elementos de medio físico, biótico, social, económico y cultural, así como el análisis de los servicios ambientales como una oferta de la situación actual en la zona de estudio. En este análisis se considerará la variabilidad y regulación de los componentes ambientales con el propósito de medir el comportamiento en situación con proyecto y la demanda sobrevalorada de los servicios ambientales suficientes en cantidad y calidad para mantener el equilibrio ecológico. Por otro lado y en la acertada visión de Edmundo Alba tiene a bien definir el capital natural como: la conformación del aire, el suelo y el subsuelo, el agua, los mares y, en general, todos los recursos biológicos y todas sus interrelaciones. Parte del capital natural la constituyen el aire limpio, el agua disponible y no contaminada, los suelos fértiles, las especies y ecosistemas sanos, los paisajes disfrutables, los microclimas benignos y todo aquello que ayuda al bienestar y a la calidad de la vida, incluyendo todos los valores religiosos, culturales, éticos y estéticos que representan la existencia de los recursos naturales. (Alba., 2007) Si todo esto atiende a una visión tan amplia de lo que representa el capital natural seria juicioso pensar que su cuantificación abarcará diversas formas y expresiones naturales y que por su complejidad la cuantificación tendría que ser bajo una índole del tipo cualitativa, sin embargo las capacidades cualitativas no atienden las demandas económicas actuales incluso del tipo globales, no muestran capacidades financieras ni tampoco incorporan de una vez por todas la variable ambiental a la directriz de la economía mundial, de ahí que sea necesario proponer como se hizo en esta tesis, una metodología que favorezca resultados cuantitativos y por eso mismo se buscó en todo momento calcular el daño ambiental evitado, bajo las componentes de agua, suelo y aire vinculados con el gasto energético. De esa manera se calculó la pérdida del capital natural mediante “el daño ambiental evitado” y se plasma bajo un común denominador del capital natural, sin mezclar todas y cada una de las expresiones naturales del desempeño ambiental. En este capítulo de la tesis se propuso calcular el “daño ambiental evitado” tomando como referente el Sistema de Cuentas Económicas y Ecológicas de México. Con respecto a lo anterior citare nuevamente a Edmundo Alba en relación con la valoración económica de su libro “La Diversidad Biológica de México: Estudio de País”: Para la valoración macroeconómica de los recursos naturales nacionales es fundamental el ejercicio que realizó México a partir del estudio de caso de las cuentas integradas económicas y ambientales en cooperación con el Banco Mundial y la Oficina de Estadística de las Naciones Unidas. Su actual transformación en el Sistema de Cuentas Económicas y Ecológicas de México (SCEEM) es la fuente que lleva a una sistematización más clara de los datos requeridos por la valoración económica para las cuentas nacionales. El referente del SCEEM en el plano de la economía ecológica nacional no sólo sirve para diagnosticar las capacidades del Producto Interno Neto Ecológico (PINE), sino que es clave para proponer instrumentos de la política ambiental que beneficien no solo la calidad del medio ambiente sino que sean capaces de reiterar capacidades positivas con respecto a la economía nacional, replicando incluso en la necesidad de establecer políticas públicas bajo esta loable directriz. 2.4.3.1 Características del Procedimiento.

• Se calcularon los rasgos probabilísticos analizados por tipo de “daño ambiental” los cuales fueron muestreados debido a los resultados que arrojó la valorización del Sistema Ambiental Regional (SAR) en la cuenca del Río Cutzamala.

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• Los rasgos probabilísticos fueron calculados en base a los años de consumo hídrico propuesto en el horizonte de planeación, calculados anualmente; de esa manera se tomó como referencia un patrón general para comparar los atributos ambientales con la probabilidad de daño ambiental.

• Los resultados obtenidos por cada uno de los aspectos que se analizaron

arrojaron un monto por daño anual evitado, debido al consumo energético, lo cual se deba a que el consumo de agua contribuye a mejorar los servicios ambientales maximizando la eficiencia ambiental.

2.4.3.2 Consumo energético del Sistema Cutzamala. El consumo medio de energía eléctrica para el Sistema Cutzamala en la década de los noventas fue alrededor de 1,430 Giga-Watts/hora (GWh), teniendo un costo de 635 millones de pesos anuales por concepto de electricidad. Es importante mencionar que el Sistema Cutzamala como objeto de estudio o muestreo de operación en la elaboración del M.I.E. no resulta una tarea fácil de analizar, sobre todo si ampliamos la consolidación energética y la adaptación de los ciclos hidrológicos con respecto al consumo energético. La pregunta está en el aire: ¿El Sistema Cutzamala consume menor energía en la medida en que el sistema hidrológico funciona a las capacidades óptimas de diseño? La esperanza de calcular un factor en común para medir no solo las capacidades operativas del sistema sino también de advertir efectos adversos relacionados con la calidad del agua y su consumo energético real del sistema ha quedado hasta el momento empantanado. A todo esto dice Armando Trelles Jasso: “La complejidad que implica analizar las políticas de operación del Sistema Cutzamala es muy alta, pues a la dimensión hidráulica propia se añaden: la dimensión hidrológica con el escurrimiento de la cuenca, la dimensión tarifaria con un esquema muy sofisticado y la dimensión operativa con la diversidad de restricciones, variables de decisión e indicadores de desempeño del sistema. Se trata de un problema propio del campo de la dinámica de sistemas, que ha sido como una metodología para estudiar y manejar sistemas complejos con retroalimentación”.3 Al respecto de los indicadores de desempeño ambiental, existe un estudio del Centro Mario Molina realizado diez años después de que Trelles Jasso publicara el único artículo serio con respecto a la dinámica energética del Sistema Cutzamala. En los resultados que muestra el artículo se menciona la utilización de un índice denominado “Índice del Consumo Energético” en el cual se concluye que se requieren de 1.32 kilo-Watt-hora (kWh) por cada metro cubico de agua al menos para ciudad de México, este índice contempla el gasto energético que requiere el transporte del agua potable al consumidor final, más el gasto energético requerido para drenar, tratar y expulsar de la cuenca el recurso hídrico.4 2.4.3.3 Demanda Energética por Manejo del Agua en la Ciudad de México. Según el Centro Mario Molina, en su conjunto el manejo de agua en la Ciudad de México demanda 2,133 GWh anuales cantidad de energía equivalente a 16% del total de energía eléctrica que el gobierno del Distrito Federal consumió en 2010. Lo que entra en una discusión con respecto a lo que Trelles Jasso presento en su estudio sobre las reglas de operación del sistema Cutzamala en el cual se menciona un consumo de 1,430

3 Armando Trelles Jasso. (2001). Modelo Dinámico para el análisis de políticas de operación del Sistema Cutzamala. ANUARIO IMTA, 1, 55-64. 4 Sin dato. (2011). Evaluación energética de los actuales sistema de aguas urbanas y propuestas de manejo de los recursos hídricos en la Ciudad de México. 2014, de Centro Mario Molina Sitio web: http://centromariomolina.org/wp-content/uploads/2012/05/12.-Evaluaci%C3%B3nEnergeticaAguasUrbanasDF_fin.pdf

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Giga-Watts/hora (GWh) por lo tanto podríamos deducir que en diez años se ha triplicado el consumo de energía eléctrica y que actualmente el Sistema Cutzamala sin medidas de eficiencia energética debe consumir 5 veces más de energía y por ende los costos de consumo bajo el intrincado modelo tarifario colapsaran los programas de mantenimiento e inversión para el Sistema Cutzamala. El Centro Mario Molina señala que en las fuentes de agua para la Ciudad de México se encuentra la respuesta para calcular los índices energéticos basados en la metodología que se nombró anteriormente y así mismo la solución al problema de abastecimiento y eficiencia energética. En la siguiente tabla se muestran los resultados obtenidos por el centro dadas las fuentes de abastecimiento para la Ciudad de México únicamente:

Tabla 10. Tipo de Fuentes por Índice Energético.

Fuente Índice Energético (kWh) Pozos SACM 0.535 Lerma Cutzamala 4.541 Otros 0.253

Según los datos mostrados en el cuadro anterior el Centro Mario Molina diagnostica que la importación del recurso hídrico desde otras cuencas en el componente que afecta mayormente el consumo energético del abasto de agua potable a la ciudad y que por lo tanto este debe ser el objeto de los programas de ahorro energético en la capital del país. Sin embargo considero que el estudio no muestra claridad en el contexto administrativo del agua, y que a decir verdad un estudio en el manejo del agua para la Ciudad de México pone en duda la claridad de los resultados, debido a que no muestra la disponibilidad por región hidrológica. Tal y como se Para el caso de la Ciudad de México corresponde la No. XIII “Aguas del Valle de México”

Tabla 11. Fuente Principal de Extraccion de Agua para la Ciudad de México.

No. Región hidrológica administrativa

Superficie continental (Km3)

Agua renovable (2011-2018)

Aportación al PIB (%)

XIII Aguas del Valle de México

16,438 3,468 23.98

Cuadro Región Aguas del Valle de México (Incluye la Ciudad de México) conforme a la aportación al PIB nacional. Tomado de “Estadísticas del Agua en México, Edición 2013 CONAGUA.5La importación o exportación del recurso hídrico parece ser el causante de los ajustes con respecto al PIB, así como la población o consumidores finales del líquido tal y como se muestra en el cuadro anterior. Además el sistema ambiental desde el punto de vista de la disponibilidad del recurso hídrico no favorece en lo absoluto la autonomía con respecto al acceso hídrico, por demás las tres fuentes de abastecimiento (dos subterráneas y una superficial) utilizan sistemas de bombeo muy complejos para su extracción del agua subterránea o bien la importación de agua potable de cuencas adyacentes. En este y muchos pasos son los sistemas de bombeo los responsables del consumo de energía en función del sistema ambiental y la disponibilidad del recurso hídrico. Por lo tanto analizar la demanda por medio del manejo de agua resulta desalentador en términos de eficiencia energética. 5 CONAGUA. (2013). Estadísticas del Agua en México, Edición 2013. 2015, de CONAGUA Sitio web: http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Noticias/SGP-2-14Web.pdf

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2.4.3.4 Costo de la Energía Eléctrica en el Sistema Cutzamala. Para analizar la demanda de agua con respecto al gasto energético es necesario describir el papel que juega el sistema tarifario de energía. El esquema tarifario aplicado al Sistema Cutzamala está basado en la diversificación de los siguientes puntos:

• Región donde se ubica el consumo • Diversos tipos de tarifa • Tres conceptos de cargo • Periodo horario de uso de energía • Tipo de día • Temporada del año. • Índice que pondera los precios de tres combustibles y de tres ramas económicas

Los conceptos de cargo mensual que integran la factura de la CFE incluyen:

a) La energía consumida en cada uno de tres periodos tarifarios, base intermedio y punta.

b) Demanda facturable en base a la demanda máxima en cada uno de los tres periodos tarifarios.

c) La penalización por factor de potencia menor que 0.9 o en caso contrario.

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2.4.3.5 Pago global de la energía eléctrica a CFE por bombeo.

Tabla 12. Pago anual de energia a CFE por el bombeo en las plantas del Sistema Cutzamala.

COSTO EE/MES PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 ENERO 11,347,457 15,537,123 42,647,880 42,276,916 26,571,900 1,925,553 FEBRERO 10,724,159 17,100,002 41,275,754 41,476,695 27,359,097 1,475,564 MARZO 10,874,107 15,492,772 42,602,887 42,428,057 29,315,461 438,425 ABRIL 5,991,009 16,551,070 45,505,056 45,105,094 35,262,228 428,703 MAYO 2,829,711 17,271,236 47,295,611 47,637,354 32,889,974 441,475 JUNIO 4,641,491 17,838,242 49,082,848 48,449,910 31,410,763 4,511,227 JULIO 9,466,106 17,908,242 49,924,804 50,344,618 31,591,587 5,274,539 AGOSTO 17,404,327 21,215,153 55,484,539 56,314,168 35,169,431 3,988,853 SEPTIEMBRE 23,161,993 20,225,724 55,672,679 56,621,148 34,350,364 4,467,988 OCTUBRE 20,016,959 17,526,857 48,007,152 48,784,743 35,263,753 5,861,512 NOVIEMBRE 14,666,302 13,408,939 35,152,720 35,191,700 32,411,342 4,039,832 DICIEMBRE 3,569,093 14,016,739 39,150,045 37,361,130 32,785,378 3,827,201 TOTAL 134,692,714 204,092,100 551,801,975 551,991,532 384,381,276 36,680,871 GRAN TOTAL (CON IVA)

1,863,640,468 Tal y como se muestra en la tabla 2.1 se observa que el pago de energía únicamente proviene principalmente de las plantas de bombeo y que vencer los desniveles simulan la causa del alto consumo. Según Trelles Las plantas de bombeo PB2, PB3 y PB4 que funcionan sincronizadas consumieron el 72.5% de la energía total del Sistema. En la siguiente sección se calculara por primera vez el capital natural tomando como dato económico el total del pago de la energía eléctrica mismo que utilizara como costo por agotamiento ambiental.

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2.4.3.6 Capital Natural El activo ambiental que se propone para el Sistema Cutzamala es el pago por energía eléctrica (campaña 2013), según la metodología del SCEEM y se refiere a los recursos naturales y el ambiente, los cuales son solo afectados por las actividades económicas, pero no forman parte del sistema productivo. Análogamente a como se obtiene el PIB por el método de la producción y del gasto es posible determinar el Producto Interno Neto Ecológico (PINE). Tal y como se muestra en la siguiente ecuación:

PINE = PIN - (Cag + Cdg)…Ecu. 3 Donde: Cag = Costos por Agotamiento de los Recursos Naturales Cdg = Costos por Degradación del Medio Ambiente Los costos por agotamiento son los cálculos monetarios que expresan el desgaste o pérdida de los recursos naturales (equivalentes a una depreciación), como consecuencia de su utilización en el proceso productivo. Los costos por degradación son las estimaciones monetarias requeridas para restaurar el deterioro del ambiente ocasionado por las actividades económicas. Por ejemplo, el costo ambiental del agua se refiere al monto en pesos requerido para evitar y/o disminuir su contaminación. En este caso se tomó como costo por agotamiento el costo de la energía eléctrica en campaña 2013 y se busca el Costo por degradación del Medio Ambiente con el fin de establecer la relación agua-energía. Los datos para calcular el PINE y PIN se eligieron por sector productivo. En este caso se propone el Sector 22 denominado “Electricidad, agua y suministro de gas por ductos al consumidor final.

Figura 6. Sector 22 del Sistema de Cuentas Económicas y Ecológicas. Sector 22. Tomado de SCEE.6

6 http://www.inegi.org.mx/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/derivada/economicas/medio%20ambiente/2007_2011/SCEEM0711.pdf

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CAPITAL NATURAL EN LA POLIGONAL DEL SISTEMA CUTZMALA

Sistema de Cuenta Económica y Ecológica de México SECTOR 22

Indicadores al 2012 (Millones de pesos $) Capital Natural (Millones de pesos $) Producto Interno Neto Ecológico (PINE) 2012

Producto Interno Neto (PIN)

Costos por agotamiento ambiental (Cag)

Costos por degradación ambiental (Cdg)

Costos por degradación ambiental en 30 años de aseguramiento hidrico-energetico

Horizonte de

planeación (Años)

Costos por agotamiento ambiental del proyecto (Anual)

133.67 136.90 2,245.42 3,223.19 2,248.64 30.00 44.97

Cuadro 4. Capital en la Poligonal del Sistema Cutzamala.

Estimación del daño anual evitado en agua. 2.4.6.7 Aportación al PINE o tendencia de reducción del Gasto Publico.

Tipos de costos ambientales

Montos ($ Millones de pesos) Porcentaje de aportación capital al equilibrio ecológico (%)

(Crecimiento anual)

Costo energético anual 1,863.64

2.50

Costo por degradación anual

2,248.64

Costo Total 4,112.28

Daño anual evitado 137.07

Cuadro 5. Daño anual evitado para el SAR.

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2.4.6.8 Nuevos índices de Sustentabilidad

SIN EFICIENCIA ENERGETICA-HIDRICA

CON EFICIENCIA ENERGETICA-HIDRICA

Índice de recuperación de la sustentabilidad (Cdg/Cag)

Índice de recuperación de la sustentabilidad (Cdg/Cag)

0.01440 1.001

Cuadro 6. Índices de Sustentabilidad sin eficiencia vs con eficiencia.

Si el índice es mayor o igual a 1 la recuperación de los costos degradación-agotamiento es positiva. 2.4.6.9 Proyección energética de falla en los próximos 30 años. El Sistema Cutzamala está conformado por una serie de presas, tubería de alta presión, canales a cielo abierto, túneles y plantas de bombeo entre los que se encuentra la línea de conducción de alta presión ubicada entre la Planta de Bombeo No. 5 (PB5) y la torre de oscilación No. 5 (TO5), la anterior fue construida en el año de 1982 con una vida útil de 50 años y a la cual no se le haya brindado ningún tipo de mantenimiento ni preventivo ni correctivo. Dado que esta infraestructura funciona bajo presión y se encuentra obviamente a mitad de su vida útil, es preocupante el riesgo de la falla, lo cual ocasionaría el paro total del Sistema Cutzamala. En ese sentido la falla se puede calcular midiendo la capacidad energética del sistema en esa parte operativa del sistema que queda vulnerable, como parte medular de la eficiencia operativa del sistema. Para conocer la dimensión de la falla como una probabilidad de paro permanente o total del Sistema Cutzamala, se estableció un caudal energético no eficiente, (sin medidas de eficiencia energética) y se pronosticó su falla total en el 2045 con el 0% de medidas de eficiencia energética.

Tabla 13. Probabilidad de falla por corte de energía eléctrica para el periodo 2014-2045.

Datos para el cálculo de la probabilidad de falla. Concepto Valor Año de inicio de operación 1982 Año de último mantenimiento 1982 Pérdida de vida útil remanente sin mantenimiento 90% Vida útil remanente desde el último año de mantenimiento 50.0 Vida útil remanente actual 18.0 Vida útil de diseño 50.0 Probabilidad de falla al término de vida útil 90%

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Tabla 14. Horizonte de planeacion y analisis de la probabilidad de falla para el periodo 2014-2045.

AÑOS 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

Vida útil remanente sin eficiencia energética e hídrica

18.0 17.0 16.0 15.0 14.0 13.0 12.0 11.0 10.0

Probabilidad de falla 54.0% 56.0% 58.0% 60.0% 62.0% 64.0% 66.0% 68.0% 70.0%

(Continua)

2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034

9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 0.0 0.0

72.0% 74.0% 76.0% 78.0% 80.0% 82.0% 84.0% 86.0% 88.0% 90.0% 90.0% 90.0%

(Continua)

2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

90.0% 90.0% 90.0% 90.0% 90.0% 90.0% 90.0% 90.0% 90.0% 90.0% 90.0%

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2.4.3.10 Discusión. Energéticos ¿Bendición o maldición global? Tal y como se mostró en la sección anterior las probabilidades de falla estimadas para el Sistema Cutzamala dependen directamente del consumo energético, por lo tanto su análisis es vital para elevar la calidad de vida de las personas. Cabe resaltar que el ser humano en promedio consume alrededor de dos barriles de petróleo semestralmente, lo que equivale al menos para el mundo occidental, a unos 159 litros de alcanos. Fuera de la ficción verde, tal y como bautice a la ola de buenas intenciones por parte de ecologistas en el artículo titulado “Los Hijos del Sol Nuclear”7 aunado a la bajas expectativas de la eficiencia energética en México, se debe mencionar que las herramientas de control político que tiene la producción de energéticos a nivel mundial deja entredicho las capacidades globales para combatir la pobreza por medio de los energéticos. Es en este dilema donde la facultad del agua como pareja acompañante de la energía puede servir como un enlace amoroso, por decirlo de alguna manera, para medir, producir y consumir eficientemente las capacidades energéticas globales. En ese sentido dice el investigador Rafael Bolívar en su brillante artículo titulado “Petróleo versus energías alternas. Dilema futuro”: Otro aspecto a considerar como evidencia de la crisis energética o petrolera permanente lo constituye la inestabilidad política de los países con las mayores reservas. Arabia Saudita, Irak, Irán, Kuwait, Emiratos Árabes, Rusia y Venezuela poseen entre todos el 60% de las probadas del planeta, 763 MMMBBLS (millardos de barriles; Green, 2002, (Goverment, 2003) Es posible imaginar que el fanatismo islámico pueda interrumpir la producción Saudita, lo que aunado a las dificultades de Rusia, Venezuela, Nigeria e Irak para incrementar la producción, pueda poner en riesgo por lo menos 40% de las reservas mundiales de petróleo (McCaughey, 2004) Llama la atención que algunas compañías petroleras analizan en detalle esta crisis, ofreciendo cifras y señalando la necesidad de nuevas tecnologías que permitan una más eficiente explotación del petróleo y uso de los combustibles fósiles. (Bolivar., 2010) Todo el mundo se ha preocupado por medir las reservas de petróleo y declarar la guerra a los países que más reservas tienen, sin embargo nadie se ha preocupado por medir las reservas de agua y su aportación con respecto al capital natural y lo que queda del daño ambiental evitado. En estos precisos momentos cuando escribo esta tesis de maestría, unos extremistas islámicos han asesinado en Francia a unos caricaturistas que se mofaron de una deidad musulmana. Mi pregunta es ¿Vale la pena el KW consumido por litros de sangre derramada? ¿Qué acaso la dicotomía agua-energía y su estudio del capital natural no pueden sustituir la guerra por el petróleo? En palabras de una servidora creo que es necesario establecer una cultura económica y ambientalista llamada “Etapa cero del petróleo” A todo esto podría describir una temida situación: La era del petróleo fácil ya se terminó. Incluso las compañías de combustibles fósiles más importantes en el mundo se preguntan lo siguiente: ¿Cómo lograr la energía que necesitan los países en desarrollo y, al mismo tiempo, la requerida por los países industrializados? ¿Cómo acelerar el esfuerzo para la conservación del ambiente? ¿Qué se debe considerar, no solo para sobrevivir el próximo año, sino los próximos 50? La respuesta está en la dicotomía del agua-energía y el monitoreo del capital natural para favorecer la conservación ambiental y lograr por fin el sueño de la sustentabilidad de Gro Harlem Brundtland.

7 Escalante Paredes Alejandra. (Mayo 2011). Los hijos del sol nuclear. Vertientes, 181, 8,9 y 10.

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CAPITULO 3

Dinámica hídrica y energética

presente en el Sistema

Cutzamala

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3.1 Caracterización de la Dinámica Hídrica donde se asienta el Sistema Cutzamala. En el capítulo anterior calculamos el monto que representa el capital natural en la poligonal del Sistema Cutzamala, donde el funcionamiento del sistema ambiental se ajusta a un monto de 137.07 millones de pesos anualmente por daño ambiental evitado tomando en cuenta los rasgos probabilísticos de la envolvente hídrica compuesta por el agua, suelo y aire con respecto a la eficiencia de la infraestructura y su consumo energético debido a la operación de los sistemas de bombeo para vencer un desnivel de 1,100 metros en su afán por tratar y distribuir el agua captada de la cuenca. En otros estudios consultados donde también se ha planteado como objetivo el cálculo del costo energético para el Sistema Cutzamala se ha determinado a bien, centrar el costo de la operación fijando reglas de mando para la infraestructura. Se ha partido de la capacidad hídrica de producción a través del volumen medio anual de extracción del Sistema Cutzamala por medio de las 6 macro-plantas de bombeo con las que cuenta el sistema, lo cual es equivalente a un volumen de extracción de 441.8 hm3/año, el cual tiene un costo para el capital natural del orden de los 137 millones de pesos de capital natural. Existen otras metodologías para determinar la dinámica hídrica basada en los costes de energía eléctrica. En un estudio elaborado en el año 2009 se estimó el costo de la energía eléctrica por m3 del Sistema Cutzamala, utilizando una serie de volúmenes anuales extraídos y su costo por energía eléctrica correspondiente a un periodo de 15 años a través de información aportada por el Organismo de Cuenca de Aguas del Valle de México (CONAGUA, 2008) con lo cual se estimó el costo anual de energía/m3. (Puyol, 2009) La metodología presentada por Breña para dicho estudio permitió calcular la dinámica hídrica del Cutzamala a través del costo energético por m3. Sin embargo se desconoce si la asignación de precio por metro cubico de agua es del tipo social o de inversión. Cabe señalar que un precio social está basado en el nivel o indicador de bienestar para la sociedad. Por otro lado el precio de inversión arroja una marginalidad y utilidad que puede ser pública o privada. Sin embargo el estudio no toma en cuenta otras capacidades alineadas a la dinámica hídrica como la calidad del agua, la economía de mercado del recurso energético e hídrico, inclusive las capacidades normativas o institucionales en materia de agua. En este capítulo trataremos de caracterizar la dinámica hídrica siguiendo la metodología que presenta Breña, pero la ampliaremos debido a que contamos con más datos de campo y seguimiento, incluso de la calidad del agua con lo cual podría variar el costo de la energía eléctrica 3.1.1 Descripción del Sistema Cutzamala. La Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) a través del Organismo de Cuenca Aguas del Valle de México (OCAVM) opera el Sistema Cutzamala para la entrega de agua en bloque a la Ciudad de México y su zona metropolitana, así como a la Ciudad de Toluca. La cuenca del río Cutzamala está conformada por 7 sub-cuencas, cada una de ellas con una presa que recolecta el agua de la región y la transfiere al sistema. Actualmente, el promedio de extracción de agua de dicho sistema es de casi 16 m3/s lo que equivale al 80% de su capacidad instalada. Aparentemente, no existe intención de incrementar el volumen que se extrae de las sub-cuencas que actualmente conforman el sistema Cutzamala.

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Sin embargo, el crecimiento en la región de aportación podría demandar más agua y con ello exigir una menor extracción para abastecer al sistema. El sistema consiste en el aprovechamiento de siete presas de almacenamiento y derivación que son: Villa Victoria, Valle de Bravo, Colorines, Chilesdo. El Bosque, Tuxpan e Ixtapan del Oro -éstas corresponden a la cuenca alta del Río Cutzamala-el vaso Regulador Donato Guerra y un Acueducto de 127 km que incluye 19 km en túneles y 7.5 km de canal, así como seis plantas de bombeo para vencer un desnivel de 1,100 metros. El subsistema Villa Victoria conduce el agua hacia la Planta Potabilizadora Los Berros a través del canal Héctor Martínez de Meza, el cual tiene una longitud 12 km. Para la potabilización y desinfección de las aguas provenientes de las diferentes presas que abastecen el Sistema Cutzamala, se cuenta con la Planta Potabilizadora Los Berros, localizada en el municipio de San José Villa de Allende, Estado de México, la cual fue diseñada para tratar 24 m3/s. El agua una vez potabilizada es conducida hacia un tanque de almacenamiento y Regulación de agua potable que a su vez se sirve de un tanque de sumergencia para la Planta de Bombeo No. 5, mediante la cual se conduce el agua hacia la Torre de Oscilación No. 5, proporcionando carga suficiente para que el agua sea conducida por gravedad a través del Acueducto Cutzamala hacia la Ciudad de Toluca, así como a la Ciudad de México y Zona Metropolitana.

Figura 7. Configuración del Sistema Cutzamala.

3.1.2 Recorridos Técnicos

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Durante la elaboración de esta tesis se llevaron a cabo recorridos técnicos por el Sistema Cutzamala, con el fin de recopilar información que nos mantuviera conectados al seguimiento de la operación real del Sistema Cutzamala para el diseño de la dinámica hídrica y energética. En el recorrido a la Ciudad de México, en el tramo a gravedad se localizan entre otras, las siguientes estructuras: Tanque de Regulación Santa Isabel, Tanque de Regulación Pericos, Tanques de Almacenamiento Pericos, Estructura de Transición a la Entrada del Túnel Analco-San José, además de cruces con líneas de gasoductos de PEMEX, ferrocarriles, autopistas, carreteras federales, estatales y caminos vecinales, drenes agrícolas, ríos, arroyos, líneas de transmisión eléctrica y fibra óptica. Enumeradas estas como estructuras importantes, se destaca el cruce del Acueducto con el río Lerma. A través de los años del funcionamiento del Acueducto Cutzamala, en su tramo a gravedad, entre la Torre de Oscilación No. 5 y el Portal de Entrada al Túnel Analco-San José, ha presentado una disminución del gasto conducido por supuesta variación en la rugosidad de las tuberías que conforman las Líneas 1 y 2 de conducción, así como la detección de fugas y de sitios frágiles en éstas que han debido ser reparados antes de su colapso; aun así, el sistema continúa presentado periódicamente fallas las cuales han suprimido parcial o totalmente el abastecimiento de agua potable hacia la ciudad de Toluca y la Zona Metropolitana del Valle de México, con graves consecuencias. En el capítulo anterior se calculó una proyección de fallas en el Sistema Cutzamala hasta el año 2045 basado en el capital natural de la cuenca del Río Cutzamala. En las siguientes imágenes se muestra el trabajo de campo que se realizó para conocer la base de datos del sistema y conocer la dinámica hídrica.

Fotografía 5. Vista de la primera y segunda línea de

conducción del Sistema Cutzamala.

Fotografia 6. Tanque pericos para su incorporación

al sistema de distribución.

Fotografia 7. Medidor de flujo automático en

Tanque Santa Isabel.

8. Tanque Santa Isabel.

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3.2 Dinámica hídrica en la Cuenca del Río Cutzamala. Las siete sub-cuencas que forman parte del sistema Cutzamala se diferencian entre sí tanto en aspectos biofísicos como sociodemográficos y económicos. La sub-cuencas con mayor superficie es Tuxpan, que abarca 6 municipios de Michoacán. Las sub-cuencas con mayor precipitación acumulada anual son Tuxpan, Colorines y Valle de Bravo.

Tabla 15. Superficie del Sistema Cutzamala por Sub-cuenca.

Sub-cuenca.

Superficie Km2

Promedio de lluvia en la cuenca alta y media (mm)

Superficie Bosques y

Selvas (km2)

% Bosques y

Selvas

Tuxpan 1195 1391 680 57%

El Bosque 437 1043 215 49%

Ixtapan del_Oro 154 1043 101 66%

Colorines 250 1257 115 46%

Valle de Bravo 535 1195 296 55%

Chilesdo 238 1150 66 28%

Villa Victoria 602 1150 109 18%

3.2.1 Déficit hídrico de la cuenca del Cutzamala basado en el costo de la energía. El déficit hídrico se analizó mediante el escurrimiento superficial, tomando en cuenta el volumen precipitado en la cuenca baja, considerando la variabilidad pluviométrica de las estaciones meteorológicas de cada presa para los años 1998-2010. En las sub-cuencas se carecen de estaciones meteorológicas y se estimó un valor promedio de los datos que presentan las cuencas colindantes. En cambio y de acuerdo al modelo de simulación hídrica de Breña Puyol para el Sistema Cutzamala los resultados por extracción y costo de energía eléctrica fueron los siguientes:

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Tabla 16. Déficit hídrico de extracción basado en el costo de energía de consumo.

Año Volumen de extracción

(hm3)

Costo energía en millones ($)

Costo/m3 en pesos

1993 342 107 0.31 1994 411 115 0.28 1995 431 181 0.42 1996 451 367 0.81 1997 480 531 1.11 1998 455 524 1.15 1999 479 637 1.33 2000 483 729 1.51 2001 476 723 1.52 2002 480 759 1.58 2003 496 956 1.93 2004 488 1018 2.08 2005 493 1304 2.64 2006 481 1420 2.95 2007 478 1536 3.21

Grafica 1. Comportamiento de la dinámica hídrica vs energética durante el periodo de 1993-2007 en el Sistema Cutzamala.

La dinámica hídrica del Sistema Cutzamala detecta un incremento significativo del costo de la energía eléctrica por m3 ocurrida entre el año 1993-2007, tal situación fue producto de la reclasificación de la tarifa para el suministro y venta de energía destinada al servicio público, en el cual se encuentra el Sistema Cutzamala. El resultado evidente es que el consumo o volumen de extracción de agua permanece prácticamente constante (oferta hídrica), sin embargo a medida que avanzan los años de operación el costo de la energía aumenta.

0200400600800

10001200140016001800

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Dinamica hidrica y energetica

Volumen en hm3 Costo energía en millones

Lineal (Costo energía en millones)

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Contrario a lo que dice Breña y basado en los resultados que arrojó el daño ambiental por capital natural en el capítulo anterior la reclasificación de la tarifa sin tomar en cuenta la capacidad natural del sistema ambiental en relación con el recurso hídrico o la cuenca pone de manifiesto los datos que se relacionan con el volumen de extracción, el cual ha permanecido sin cambios a través del tiempo. De manera particular reclasificar la tarifa eléctrica sin tomar en cuenta el capital natural generará paulatinamente problemas en la parte de tratamiento del Sistema, en este caso en Planta Berros. En la Figura 7 el volumen de trasvasado de Berros al Valle de México presenta variaciones en el gasto. Tal y como se muestra a continuación:

Figura 8. Situación del volumen de trasvase.

El problema se vuelve aun más visible cuando el volumen de extracción no es el mismo que el volumen de alimentación de la planta para el tratamiento “Los Berros” y aquí es donde se produce el llamado déficit hídrico, el cual lo ubicamos de manera directa en la alimentación a la planta de tratamiento “Los Berros” mediante la presencia de un déficit se desencadenara problemas de contaminación del volumen extraído y perdida de la operación de la planta “Berros” durante el tratamiento. Esta tendencia muestra que en los años más secos, la disminución en el volumen que el sistema transfiere será más evidente a causa del crecimiento de las actividades económicas propias de estas sub-cuencas. El modelo refleja la escasez de agua en la planta de Berros al año siguiente del periodo seco. Esto se explica por la reserva de agua de las presas del sistema que tras un año seco, no se recuperan para el próximo. En años más lluviosos, las actividades económicas parecen no alterar el volumen que se trasvasa al Valle de México, ocasionando un incremento en el consumo de energía eléctrica. Por lo anterior tomar en cuenta el capital natural a través del ciclo del agua local acarreara problemas en la definición de la dinámica hídrica en función del costo de la energía eléctrica. En la imagen se aprecia una vista superior de la Ciénega-Lerma, ecosistema vital de regulación ambiental del Sistema Cutzamala y recarga de acuíferos.

Fotografia 9. Vista superior de la Ciénega-Lerma, elemento clave del Sistema Ambiental Regional en

la cuenca del Río Cutzamala.

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3.2.2 Análisis del ciclo local del agua en la cuenca del Río Cutzamala. Cuando hablamos de la dinámica que obedece a la obtención natural del recurso hídrico con o sin infraestructura de extracción, podemos de inmediato referirnos al ciclo natural del agua o bien a la formación molecular de hidrogeno y oxígeno que depende de una dinámica energética en la cual interviene una cinética de la captación de agua en el planeta tierra. En ese sentido se denomina ciclo hidrológico, al movimiento general del agua: ascendente por evaporación y descendente por las precipitaciones en forma de escorrentía superficial y subterránea. De esta definición deben remarcarse dos aspectos importantes:

a) La escorrentía subterránea es mucho más lenta que la superficial y esta lentitud le confiere al ciclo, ciertas características fundamentales, como es que los ríos continúen con caudal mucho tiempo después de las últimas precipitaciones.

b) Las aguas subterráneas no son más que unas de las fases o estas del ciclo del agua y el desconocimiento de esta condición puede provocar que se explote como si no tuvieran relación con las precipitaciones o la escorrentía superficial con los consecuentes resultados. 8

Con singular orden inverso la teoría con la cual se describe el ciclo hidrológico no encaja por ningún lado con la realidad basada en los escenarios hídricos actuales, aun cuando se descubran o empleen nuevos conceptos para diversificar y ampliar el capital intelectual en materia hídrica. Como podemos observar, el ciclo del agua depende del movimiento, del bombeo natural para surgir y dar movimiento a todas las formas de vida que estudia la diversidad biológica. Sin embargo habría que detenernos en la noción energética facilitando sus rasgos y exigencias para que el ciclo del agua produzca efectos en la naturaleza. La pregunta gira alrededor del consumo energético que requiere el ciclo del agua en una región ambiental determinada para autocompletarse, por denominar de algún modo esta acción específica. ¿Cuánta energía consume el ciclo del agua? o mejor dicho ¿Cuánta energía demanda el bombeo natural del ciclo hidrológica para autocompletar todas sus etapas, incluida la más importante para los seres humanos; me refiero a la escorrentía?

Figura 9. Esquema típico del ciclo del agua.

8 PLADEYRA, S.C., Oscar Escolero Fuentes,. (2014). Ciclo hidrológico. 2015, de Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático Sitio web: http://www2.inecc.gob.mx/emapas/download/lch_ciclo_hidrologico.pdf

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De manera particular y para ampliar el caso de estudio del Sistema Cutzamala se describirán de manera general la manifestación del ciclo del agua en la cuenca del Valle de México y su dinámica para autocompletarse. Cabe mencionar que aún no existen muchas evidencias científicas que expliquen la relación energética y la dinámica del ciclo hidrológico para llevar a cabo su cinética de movimiento. En muchos casos y para relacionar dos aspectos vinculatorios es necesario conocer un patrón que establezca un factor intermediario en ambos. 3.2.3 Perturbaciones del ciclo del agua local de la cuenca del Río Cutzamala y la eficiencia operativa. Se podría pensar que la energía que incide sobre el Sistema Cutzamala no tiene relación alguna con la operación de la infraestructura, sin embargo es necesario conocer la energía de aportación del ciclo hidrológico y sus principales perturbaciones con respecto al “ciclo del agua local” en el Sistema Cutzamala pues forma parte de la dinámica hídrica y energética aunado a que conforman las etapas de escurrimiento, evaporación y condensación; dado que la cuenca hidrológica y atmosférica donde se asienta el sistema potabilizador se sitúa cercanas a una zona crítica de gran urbe lo que imposibilita ampliar la calidad ecosistémica de la zona y los servicios ambientales de explotación que alimentan a la infraestructura. En el caso de la cuenca del Valle de México se puede apreciar una alteración grave en la etapa de escurrimiento del ciclo hidrológico local denominado Río Lerma, el cual tiene aproximadamente una longitud de 705 Km. La exportación del recurso hídrico del Río Lerma a través de la estructura hidráulica de conducción para complementar la dotación de agua a la Ciudad de México, ha significado la construcción de hasta 234 pozos y un acueducto desde la localidad de Almoya, los pozos alimentados por el Río Lerma fueron obras inauguradas en 1951 año en que inicio con la afectación del ciclo hidrológico de la cuenca a la fecha no se sabe cuáles han sido las condicionantes por parte de la Dirección de Riesgo e Impacto Ambiental (DGIRA) perteneciente a la SEMARNAT para la rehabilitación o mantenimiento de estas obras que datan desde el año de 1951 y que en la actualidad siguen alterando el ciclo hidrológico local del Sistema Cutzamala. Cabe mencionar que en México no existe un marco normativo que alentara el cuidado del medio ambiente de manera formal hasta la aparición de la Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente (LGEEPA) en los años 80 del siglo pasado. Por lo tanto (Maderey, Jiménez, 2000). Con el tiempo y la explotación del recurso sobre esta fuente hídrica, el viejo sistema lacustre del Río Lerma conformado por tres lagos se convirtió en un conjunto de Ciénegas unidas por un canal, el cual se considera como el origen del colector general del río Lerma. Solo para visualizar el grado de degradación de la cuenca por efecto de la etapa interrumpida del escurrimiento del Río Lerma podemos observar los datos que arroja la estación Atenco, la cual mide directamente el volumen del lago Almoloya, donde el promedio de los caudales medios mensuales para el periodo 1945-1950 antes del funcionamiento de las obras de exportación de agua variaba de entre 1.5 y 2.1 m3/s, escurriendo durante todos los días del año. En tanto para el periodo 1951-1980, con las obras funcionando y obstruyendo el escurrimiento el promedio del caudal disminuyo reportándose de 0.1 a 0.2 m3/s escurriendo solo al final de la época de lluvia. De esa manera el nacimiento del Río Lerma se fija en las corrientes que se forman en la vertiente nororiental del Nevado de Toluca.

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Otro aspecto importante de la alteración del ciclo hidrológico en su etapa de escurrimiento puesto que se encuentra relacionado con el aprovechamiento para la generación de energía eléctrica, riego agrícola y abastecimiento de zonas urbanas por lo que el flujo de agua desaparece en algunos tramos. Si un equipo de expertos analizaran el caudal ecológico en esas zonas se llevarían sorpresas en sus reportes y monitoreo ambiental, pero si entre ese equipo de personas se encontrara un economista ambiental probablemente sería el primero en alertar sobre la perdida de capital natural a través de la interrupción del ciclo hidrológico local de la cuenca. 3.2.4 Situación actual de las principales alteraciones del Ciclo Hidrológico en el Sistema Cutzamala. La evaluación de los recursos hídricos de una cuenca requiere de una estimación correcta del balance hidrológico, es decir, comprender el ciclo en sus diferentes fases, la forma en que el agua se recibe por precipitación, se reparte como parte del proceso de evapotranspiración, escorrentía e infiltración. Según la organización ambientalista Pladeyra, S.C. en 2010 realizo un balance hidrológico de la cuenca del Valle de México, demostró que para la época de secas, la evapotranspiración en la cuenca es el mecanismo por el que se pierde la mayor cantidad de agua alcanzando un 65.6%. Mientras que en la época de lluvias la mayor cantidad de agua se infiltra, alcanzando totales de 56.2% En un balance anual podemos decir que en la cuenca más del 50% del agua que precipita se infiltra al subsuelo. La captación total en época de secas muestra, a grandes rasgos, una cuenca dividida en dos, con una porción central más seca, donde predomina la evapotranspiración. Durante la época de lluvias, la captación total que va de media a alta se concentra en el sur de la cuenca, donde también se presentan las mejores condiciones para la infiltración. Por otra parte Helena Cloter, investigadora Mexicana afirma que las causas del deterioro ecológico de la cuenca Lerma-Chapala (cuenca de aportación a la cuenca del Río Cutzamala) responden a décadas de sistemas de producción, políticas públicas e incentivos de mercado, muchos de los cuales han estado erróneamente orientados en función de la demanda poblacional. Sin embargo otra causa menos considerada radica en los paradigmas que han regido la conservación de los recursos naturales, en general y del suelo, en particular (HELENA COTLER, 2007). Sin embargo Cloter no menciona cuáles son esas políticas públicas que inciden en las causas del deterioro de la cuenca Lerma-Chapala. Sería importante nombrar cuales son y eliminarlas por completo de la política ambiental en México para añadir otras que tengan un uso práctico, económico y ambientalmente responsable resaltando el manejo no solo de los recursos hídricos sino el ajuste y el crecimiento del capital natural de una cuenca tan importante para el Río Cutzamala. La cuenca Lerma-Chapala juega un papel importante en el acoplamiento hidrológico del Sistema Cutzamala con respecto a los volúmenes de extracción y por supuesto su dinámica hídrica que recae en las regionales ambientales que indicen en su poligonal. Finalmente conocer la situación actual de cada una de las fases del ciclo hidrológico local de cada cuenca a través del balance hidrológico constituye un elemento fundamental no sólo para enriquecer la planeación territorial de manera sustentable sino también para conocer cualitativamente la dinámica hídrica de la cuenca de estudio.

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3.2.5 Análisis para autocompletar el Ciclo Hidrológico en el Sistema Cutzamala. En palabras de Waldo Vargas Ballester sobre las virtudes que conecta el ciclo del agua con la tierra, establece esa vinculación como una dinámica a priori, un proceso que puede ser considerado como un “reloj central” de la biosfera, que se pone en marcha gracias a los rayos del sol que proveen la energía necesaria para su continuo movimiento. Sin embargo la masiva manipulación de los escenarios naturales, ha sido, es y será necesaria para satisfacer las necesidades de la población, en materia de alimentos, forrajes, fibra, carbón natural y madera. (Ballester, 2010) Tal y como lo advierte Vargas Ballester el agua es un recurso pero también una molécula altamente energética, incluso una sustancia que juega un papel como enriquecedor esencial para el procesamiento o transformación de toda la materia prima en productos, además se encarga de garantizar la supervivencia biológica no solo de nuestra especie sino de toda la gama biológica presente en el planeta tierra y quizás en otros sitios del universo. Incluso Stephen Hawking en su libro denominado “El gran diseño” describe a la molécula del agua como “una onda que consiste en una serie de crestas y valles dando paso a una interferencia constructiva, la cual puede observarse en estanques de agua, e incluso de océanos al lanzar una piedra y provocar esas ondulaciones. La importancia del agua es que actúa incluso como un electrón dando paso a estudios bidimensionales sobre física cuántica”.9 Desde luego que la formación molecular del agua, su movimiento cíclico, su captación y aprovechamiento a través de la infraestructura hidráulica requiere de un consumo característico de energía que intervendrá directamente en los esquemas superficiales de los balances hidrológicos para conocer las cantidades de energía para llevar a cabo el ciclo. Definitivamente el motor y la raíz del movimiento del ciclo hidrológico es sin lugar a dudas la energía proveniente del sol. Sin ella el ciclo hidrológico seria inexistente, es quizás este vínculo íntimo, reciproco e inherente la parte fundamental de las capacidades y producción de vida en la tierra. Todo el mundo admite su preocupación por el consumo de energía y las prospecciones para el futuro, sin embargo aún no existen datos serios sobre la cantidad de energía solar para llevar a cabo el ciclo hidrológico y las variaciones en la formación del agua dependiendo del tipo de cuenca y la economía de mercado natural que repercute en la formación del agua para nuestro planeta. El agua es un importante medio de intercambio de energía por ende en las etapas del ciclo hidrológico debido a la evaporación o condensación una notable cantidad de energía es utilizada o liberada. Por principio las capacidades energéticas en el ciclo hidrológico son sumamente importantes para mejorar realmente la eficiencia energética del planeta tierra. Ahora bien, la pregunta gira alrededor de la fuente única de energía segura para la tierra, me refiero al sol ¿Qué pasa si existen alteraciones en las etapas del ciclo hidrológico? ¿Hacia dónde va toda la energía que no es empleada en el mecanismo para la autocompletar el ciclo hidrológico? Se sabe de manera teórica que una gota de 0.1 milímetro se evapora en tan solo 150 metros a una temperatura de 5°C y con un 90% de humedad. Sin embargo esa gota de agua con las capacidades energéticas suficientes podría cambiar su configuración debido a la energía y reproducirse de manera exponencial hasta contribuir en la formación de un ciclón o depresión tropical.

9 Stephen Hawking. (2010). El Gran Diseño. Reino Unido: Bantam Books.

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La fotosíntesis es quizás el proceso más importante para la formación de todos los ciclos biogeoquímicos y en este proceso natural de captación de energía solar se encuentra integrada todas las capacidades energéticas a nivel global. Por eso mismo la cantidad media de energía que recibe la tierra es de aproximadamente 340 J/m2*s. A partir de esa cantidad la energía se reparte para llevar a cabo todos los ciclos biogeoquímicos incluidos los diversos ciclos locales del agua y su alcance dentro de la poligonal de una cuenca.

3.3 Dinámica Energética en la Cuenca del Río Cutzamala. Durante la educación elemental nos acostumbran a adquirir vicios escolares acerca de la formación de mecanismos físicos vacíos como la interpretación del ciclo hidrológico. Sin embargo es necesario imaginar más allá de las causas elementales que dan pasó a la formación del ciclo hidrológico. En ese sentido considero que cada cuenca hidrológica o región hidrológica determinada lleva a cabo un ciclo hidrológico particular y así mismo las diversas fases particulares como la evaporación, condensación, precipitación y escorrentía. Sin embargo es necesario saber la cantidad de energía necesaria para llevar a cabo los ciclos hidrológicos particulares o locales en cada región hidrológica determinada. Para llevar a cabo esta encomienda se calculara la cantidad de energía necesaria para llevar a cabo el ciclo local del Sistema Cutzamala a través de la ecuación denominada “Calculo de la radiación incidente en punto” el cual actuara como un Proxy o vinculo restrictivo para el estudio de la dinámica hídrica y energética. El aprovechamiento de la energía solar está condicionado a la intensidad de radiación solar incidente sobre un área determinada, por lo que es necesario contar con registros de radiación confiables que puedan emplearse en el diseño de equipos que aprovechen la energía solar. Actualmente se disponen de mapas de radiación solar, en donde normalmente se presentan los valores promedio de radiación solar diaria, mensual o anual. El uso de estos mapas de radiación resulta importante para determinar las zonas geográficas que tienen un alto potencial para su aprovechamiento y para el pre-diseño de los equipos que utilizan como fuente la energía solar.10 La cantidad de energía solar que llega a la superficie terrestre, se puede estimar mediante la siguiente ecuación: donde p es un coeficiente de transparencia que varía de 0.3 a 0.9 y h la altura del sol, es el ángulo que forma el plano de la superficie terrestre respecto a los rayos solares, depende de la altura del sol, la pendiente y la orientación, a y b son constantes que varían según diferentes autores (0:18 _ a _ 0:2 y 0:48 _ b _ 0:62), N es la duración del día en horas y n las horas de sol despejado. En la última sección de este capítulo se calculara la radiación solar específicamente en la cuenca del Río Cutzamala para conocer el grado del ciclo hidrológico particular que incide

10 Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente. (2003). Estimación de la radiación solar. 2015, de OMS Sitio web: http://www.bvsde.ops-oms.org/bvsacd/cosude/xxii.pdf

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directamente sobre la dinámica hídrica y energética del sitio de estudio, el cual servirá como un intermediario o proxy para medir las capacidades de la relación agua-energía. 3.3.1 Proxy, radiación solar existente en la Cuenca del Río Cutzamala El Proxy en este caso se utilizará para reconstruir parámetros físicos en función de periodos no determinados o que pueden ser establecidos por el usuario para conocer la dinámica de un parámetro físico, con el fin de establecer un acuerdo entre dos aspectos que en apariencia no tienen ningún vínculo. 11 El Proxy vinculatorio entre el agua y la energía eléctrica; es energía emitida por el sol en forma de radiación electromagnética que llega a la cuenca de la atmosfera que conecta con la cuenca hidrológica de la región ambiental del Sistema Cutzamala. La radiación solar es la energía emitida por el sol en forma de radiación electromagnética que llega a la atmósfera. Se mide en superficie horizontal, mediante el sensor de radiación o pirómetro, que se sitúa orientado al sur y en un lugar libre de sombras. La unidad de medida es vatios por metro cuadrado (w/m2). 3.3.2 Estimación de la radiación solar en el Sistema Cutzamala. El Instituto de Geofísica de la UNAM y el Servicio Meteorológico Nacional de la CONAGUA cuentan con observatorios de radiación solar o equipos que miden la energía solar disponible en un sitio determinado de interés meteorológico. La relevancia de los datos generados por estas instituciones se hace manifiesta ante los problemas actuales, de una eventual crisis de energía y de contaminación ambiental. Lo anterior ha motivado a estas dos instituciones a generar información con valor agregado que contribuya a la planeación estratégica y diseño de herramientas tecnológicas para la generación de energía a partir de la radiación solar u otras aplicaciones prácticas relacionadas con la eficiencia energética.

Figura 10. Sistema de Monitoreo del Clima de la CONAGUA a través del Servicio Meteorológico Nacional.

11 Antoni Rosell Melé. (2007). EL PAPEL DEL CICLO DE CARBONO OCEÁNICO EN LOS CAMBIOS ATMOSFÉRICOS DE CO2 |. 2015, de MAPFRE Sitio web: http://www.mapfr e.com/documentacion/publico/i18n/catalogo_imagenes/grupo.cmd?path=1063355

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En ese sentido se utilizaran datos históricos de la estación Valle de Bravo, Estado de México operado por el Sistema Meteorológico Nacional de CONAGUA para estimar la media de la radiación solar o energía solar disponible anual por tipo de presa.

Figura 11. Monitoreo en tiempo real e histórico de la radiación solar proporcionada por la estación MX-43 Valle de Bravo,

Estado de México, perteneciente al Servicio Meteorológico Nacional de la CONAGUA.

Figura12. Ejemplo estadistio de datos y variables meteorológicas obtenidas de la estación MX-43.

3.3.3 Resultados De los resultados obtenidos por la estación climatológica MX-43 Valle de Bravo, se estimó la media anual de energía solar disponible, la cual oscila en 187.69 w/m2. Del mismo se calculó la energía solar disponible anual para todas las presas, con lo cual se estimó la energía natural del Sistema Cutzamala en relación con la superficie que ocupan las presas.

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Tabla 17. Energia solar disponible en la Cuenca del Río Cutzamala.

No. Nombre de la Presa. Superficie de captación energético

km2

Proxy de la Energía disponible kw/h

1 Tuxpan 1195 538.29 2 El Bosque 437 196.85 3 Valle de Bravo 535 240.99 4 Ixtapan de oro 437 196.85 5 Colorines 250 112.61 6 Chilesdo 238 107.21 7 Villa Victoria 602 271.17

Total 1,663.97

Grafica 2. Comparativo de la superficie por sub-cuenca vs energía natural disponible por sub-cuenca.

El cálculo de la radiación solar disponible es indispensable para relacionar las capacidades ambientales desde el punto de vista energético y la disponibilidad del recurso hídrico para el funcionamiento de los servicios ambientales, sobre todo es vital mostrar un balance energético natural para medir la disponibilidad de energía solar, dando paso a los ciclos hidrológicos locales para una región ambiental determinada. En este caso podríamos asumir que 1,663.97 KwH (0.0000016 GWh) en la energía disponible en la poligonal del Sistema Cutzamala anualmente y que por lo tanto su distribución estará en función de los rasgos pluviales y su media anual con el fin de autocompletar el ciclo hidrológico local en el Sistema Cutzamala. Dicho de otro modo la energía que suministra el medio ambiente es por lo tanto, la capacidad o eficiencia del sistema ambiental donde se asienta la infraestructura de producción de recurso hídrico, a través de su captación, almacenamiento, tratamiento y finalmente distribución.

0200400600800

100012001400

Tuxpan El Bosque Valle deBravo

Ixtapande oro

Colorines Chilesdo VillaVictoria

S U P E R F I C I E V S

E N E R G I A N A T U R A L D I S P O N I B L E

Series1 Series2

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Como puede observarse la energía del sol es mucho más eficiente durante el bombeo natural, comparada con la energía eléctrica para el bombeo restrictivo en las etapas de conducción del Sistema Cutzamala. En ese sentido la media anual de consumo de energía eléctrica para el Sistema Cutzamala se encuentra alrededor de 1,430 GWh con costos anuales de 635 millones de pesos, inversión que tiene por objetivo bombear agua a las 7 presas para vencer un desnivel de 1100 metros. Por otro lado el Sistema Climático Global por llamarlo de algún modo, solo consume alrededor de 0.000001663 GWh para autocompletar todas las etapas del ciclo hidrológico local en la poligonal del Sistema Cutzamala. Por lo tanto la energía natural del sol no requiere ni el 1% de la energía que consume el Cutzamala para

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3.4 Determinación de volúmenes y gastos de extracción por presa. 3.4.1 Manejo de Datos Para determinar la dinámica hídrica del Sistema Cutzamala se utilizó una basta y enriquecida base de datos, la cual contiene lecturas diarias de parámetros como volúmenes de extracción, volúmenes tratados y gastos de extracción de todas las presas que conforman el sistema. Las bases de datos con las que se manipulo la información corresponden al periodo 2004 y 2013 constan cada una de ellas de 365 lecturas. Cabe señalar que se utilizaron estos dos años pues en dichas campañas se tienen registradas las peores crisis de captación hídrica por parte del sistema Cutzamala. 3.4.2 Comparativo de dos periodos anuales campaña 2004-2013.

Tabla 18. Dinamica hidrica durante la operación anual del año 2004 y 2013.

Periodos Volumen medio de extracción Gasto medio de extracción Año Volumen en

Planta de Bombeo No. 5 (hm3)

Volumen Tratado

medio (hm3)

Gasto de extracción

Presa "Villa Victoria" (m3/s)

Gasto de extracción

Presa "Valle de Bravo"

(m3/s)

Gasto de extracción

Presa "Chilesdo"

(m3/s)

Gasto de extracción Presa "El Bosque" (m3/s)

Gasto de extracción

Presa "Colorines"

(m3/s)

Gasto de extracción

Presa "Tuxpan"

(m3/s)

2004 1.34 1.49 5.821 5.88 0.627 5.29 4.48 - 2013 1.04 1.23 2.08 2.875 1.52 6.713 6.91 8.35

3.4.3 Comparativo con el modelo de extracción de Breña Puyol. De acuerdo al modelo de simulación hídrica de Breña Puyol para el Sistema Cutzamala los resultados por extracción y costo de energía para el año 2004 y 2013 son parecidos con respecto a los datos de medición y aforo diario que realizan los trabajadores de CONAGUA.

Tabla 19. Modelo de Breña Puyol de volumen de extracción.

Año Volumen de extracción (hm3)

Costo de energía ($ Millones de pesos)

2004 488 1,018.00 2013 478 1,536.00

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Tabla 20. Datos obtenidos con lecturas diarias de aforo del Sistema Cutzamala.

Año Volumen de extracción (hm3)

Costo de energía (Millones de pesos $)

2004 493.18 1,028.81 2013 377.84 1,214.15

Grafica 3. Dinámica Hídrica Total del Sistema Cutzamala tomando en consideración la campaña 2004 y 2013.

Tal y como puede observarse en la figura anterior se puede apreciar que para el periodo 2004-2013 el gasto de extracción de la Presa Villa Victoria se redujo en un 35% al igual que el volumen de la presa Valle de Bravo, la cual actualmente tiene problemas vinculados con la presencia de alga y contaminación biológica que ha sido reducida pero no así controlada. Sin embargo en la Presa Chilesdo, el Bosque y Colorines se ha presentado un aumento del gasto de extracción 59%, 22% y 35.17% respectivamente.

Volumen enPlanta deBombeo

No. 5 (hm3)

VolumenTratado

(m3)

Gasto deextraccionPresa "Villa

Victoria"(m3/s)

Gasto deextraccion

Presa "Vallede Bravo"

(m3/s)

Gasto deextraccion

Presa"Chilesdo"

(m3/s)

Gasto deextraccionPresa "ElBosque"(m3/s)

Gasto deextraccion

Presa"Colorines"

(m3/s)

Gasto deextraccion

Presa"Tuxpan"

(m3/s)

D I N A M I C A H I D R I C A2 0 0 4 , 2 0 1 3

2004 2013

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Es necesario señalar que el volumen tratado se ha reducido del año 2004 al 2013 lo que explica el aumento de gasto en las últimas tres presas del Cutzamala y la disminución del gasto de las primeras dos, aumentando de manera considerable el gasto de la presa Tuxpan y disminuyendo el bombeo de la planta No. 5 lo que ocasiona un aumento en el consumo de energía, por lo que la misma no está repartida de manera armónica en el Cutzamala. Tal parece que la contaminación biológica que presenta incluso la Presa Valle de Bravo ha generado una especie de competición o torneo por la energía eléctrica. Es quizás la presencia de contaminación lo que provoca el retraso o adelanto constante de la energía repartida en toda la infraestructura del Cutzamala. La tendencia muestra que existe una disminución en el volumen tratado y bombeado por la Planta No. 5, clave para generar la armonía energética en el Cutzamala, lo que genera una disminución en el gasto de extracción, formando una relación inversamente proporcional con respecto al volumen y el gasto, lo que se puede considerar como un escenario de ineficiencia hídrica y por ende aumento en el consumo de energía eléctrica, generando un sistema arduo de competición por la energía que circula en toda la infraestructura del Cutzamala. Como cualquier otro fluido el agua al igual que el petróleo tiene variaciones de gasto de extracción y volumen, por supuesto que la captación del primero depende de un ciclo natural, pues si bien en Dubái pareciera que llueve petróleo no lo es así en otras partes del mundo y a partir de estas variaciones relacionado con su producción es como se fija su precio. Comenzar a “petrolarizar” el agua es una cuestión urgente, pues si bien los precios del m3 de agua aún son subsidiados, la crisis energética que se espera en los próximos 10 años van a orillar a los sistemas de agua públicos a elevar los precios del m3 en el mercado, siendo ineficiente la economía publica del agua y generando un creciente pero seguro mercado privado del agua.

Fotografía 10. Vista Superior de la Planta Potabilizadora “Los Berros” o zona de tratamiento del Sistema Cutzamala

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3.5 Determinación del consumo energético en función de los niveles de población dependientes del Sistema Cutzamala. 3.5.1 Población ¿Un recurso de consumo o meramente tarifario? En la sección anterior se calcularon las capacidades energéticas del ciclo hidrológico local del Sistema Cutzamala, para procurar la operación hidráulica del sistema potabilizador partiendo de la operación hidrológica natural de la cuenca, a través de su ciclo local de agua, sin embargo, es necesario observar el otro polo de análisis, me refiero al consumo energético por consumo de agua. En ese sentido la variación demográfica juega un papel importante en el consumo de agua y energía. Según el PNUMA las necesidades de agua y energía en zonas urbanas y peri-urbanas son cada vez de mayor importancia debidas tanto a la exposición interna de las ciudades como a sus altas tasas de natalidad, y la siempre creciente inmigración de la población rural a las ciudades. La electricidad juega un papel importante en la regulación y abatimiento de la pobreza, puesto que el tendido eléctrico en una zona marginal, mejora la relación costo-beneficio de las viviendas debido a la iluminación y aumenta un poco más el índice de desarrollo debido al bombeo y acceso al agua potable. El Banco Mundial afirma, que la actual situación de suministro irregular de electricidad es insostenible para los próximos 30 años y por ende se deben implementar impulsos o iniciativas que trasformen el panorama actual. El acceso al recurso hídrico en México depende de un sistema tarifario insostenible, el cual varia de una región a otra y su demanda en precios resulta volátil, incluso sin estar dentro de un mercado y competencia abierta. En ese sentido, se optó por calcular la proyección de la población con el fin de capturar el escenario de la demanda energética durante los próximos 30 años con el fin de determinar el consumo energético y al mismo tiempo consumo hídrico per cápita, únicamente para las poblaciones que se abastecen del Sistema Cutzamala 3.5.1.1 Distrito Federal (Proyección poblacional 2009-2030) El Distrito Federal es abastecido de agua potable a través del Sistema Cutzamala con una aportación de alrededor del 27% que equivale a un gasto de 14.01 m3/s. La función poblacional se tomó en cuenta para calcular el grado de dependencia de las delegaciones hacia el Sistema Cutzamala:

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Tabla 21. Delegaciones o municipalidades que conforman el Sistema Cutzamala.

En la siguiente gráfica se muestra que según los resultados obtenidos, la proyección 2030 de la población en la Ciudad de México, tiende a la baja por lo que los protocolos de operación y abastecimiento de agua podrían tener un crecimiento en función de la demanda energética del sistema, la cual disminuirá paulatinamente.

Grafica 4. Decremento de la población en el D.F. para el año 2035, Fuente CONAPO.

8,550,000.00 8,600,000.00 8,650,000.00 8,700,000.00 8,750,000.00 8,800,000.00 8,850,000.00 8,900,000.00

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035

POBL

ACIÓ

N

AÑOS

Decremento de la Poblacion en el D.F.

DISTRITO FEDERAL Distrito Federal Álvaro Obregón Azcapotzalco Benito Juárez Coyoacán Cuajimalpa de Morelos Cuauhtémoc Gustavo A. Madero Iztacalco Iztapalapa Magdalena Contreras, La Miguel Hidalgo Milpa Alta Tláhuac Tlalpan Venustiano Carranza Xochimilco

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3.5.1.2 Estado de México. (Proyección poblacional 2009-2030) El Sistema Cutzamala aporta casi el 25% de agua potable al Estado de México. Los municipios que dependen del sistema son los siguientes:

Tabla 22. Municipios del Estado de México que dependen del Sistema Cutzamala.

En cambio la tendencia para el Estado de México muestra una proyección en el 2030 que va en aumento, lo que explica que quizás más personas emigren al Estado de México y por ende esta región se convierta en el centro poblacional más grande de México, lo cual demandara mayor energía y abastecimiento de agua potable y por supuesto cambios en el sistema tarifario con incentivos que mejores la producción de las energías renovables. 3.5.1.3 Dependencia del Sistema Cutzamala para el D.F.

Grafica 5. Crecimiento poblacional en EDOMEX para el año 2035. Fuente CONAPO.

9,000,000.00 9,500,000.00

10,000,000.00 10,500,000.00 11,000,000.00 11,500,000.00

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035

Crecimiento poblacional en EDOMEX

ESTADO DE MÉXICO Atizapán de Zaragoza Coacalco de Berriozábal Cuautitlán Chalco Chicoloapan Chimalhuacán Ecatepec de Morelos Huixquilucan Ixtapaluca Naucalpan de Juárez Nezahualcóyotl Nicolás Romero Paz, La Tecámac Tlalnepantla de Baz Tultitlán Cuautitlán Izcalli Valle de Chalco Solidaridad

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3.5.1.3 Dependencia del Sistema Cutzamala para la ciudad de México.

Tabla 23. Clasificación de la dependencia por Delegaciones en el D.F.

Delegaciones Políticas Clasificación de la dependencia al Sistema Cutzamala

Total Parcial Mínima Álvaro Obregón X Azcapotzalco X Benito Juárez X Coyoacán X Cuajimalpa de Morelos X X Cuauhtémoc X Gustavo A. Madero X Iztacalco X Iztapalapa X Magdalena Contreras, La X Miguel Hidalgo X Milpa Alta X Tláhuac X Tlalpan X Venustiano Carranza X Xochimilco X

Total 4 6 7 3.5.1.4 Dependencia del Sistema Cutzamala para EDOMEX.

Tabla 24. Clasificación de la dependencia por municipios en EDOMEX.

Municipios Clasificación de la dependencia al Sistema Cutzamala

Total Parcial Mínima Atizapán de Zaragoza X Coacalco de Berriozábal X Cuautitlán X Chalco X Chicoloapan X Chimalhuacán X Ecatepec de Morelos X Huixquilucan X Ixtapaluca X Naucalpan de Juárez X Nezahualcóyotl X Nicolás Romero X Paz, La X Tecámac X Tlalnepantla de Baz X Tultitlán X Cuautitlán Izcalli X Valle de Chalco Solidaridad X

Total 0 10 8

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3.5.2 Proyección de cobertura de agua potable para el D.F. y EDOMEX por tipo de vivienda. Según la CONAPO existen en México tres tipos de viviendas; domestica baja, media y alta. En este trabajo de tesis solo se analizaran los datos de las delegaciones o municipios con dependencia total del Sistema Cutzamala para señalar más adelante la oferta disponible en el Cutzamala para el año 2030 por tipo de vivienda (usuario final). A continuación de muestra el comportamiento de la vivienda baja para el año 2035:

Grafica 6. Comportamiento de la vivienda domestica baja hasta el año 2035 para la ZMVM.

Grafica 7. Comportamiento de la vivienda domestica media hasta el año 2035 para la ZMVM.

Grafica 8. Comportamiento de la vivienda domestica alta hasta el año 2035 para la ZMVM.

3.5.3 Sistema Tarifario de consumo eléctrico en el Sistema Cutzamala.

404,000.00 406,000.00 408,000.00 410,000.00 412,000.00 414,000.00 416,000.00 418,000.00

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035

Vivienda Domestica Baja

194,000.00 195,000.00 196,000.00 197,000.00 198,000.00 199,000.00 200,000.00 201,000.00

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035

Vivienda Domestica Media

36,000.00

36,500.00

37,000.00

37,500.00

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035

Vivienda Domestica Alta

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Tal y como lo habíamos mencionado en otras secciones el sistema tarifario por consumo de energía eléctrica para el Sistema Cutzamala es sumamente complejo pues considera una gama de diversos factores que alteran la uniformidad de cobro, consumo y demanda teniendo consecuencias graves para la conducción del vital líquido sobre todo en la parte del tratamiento (planta potabilizadora Los Berros) esto último de manera operativa, lo más grave es que esta variación tiene repercusiones incluso en el cobro final del agua, de ahí que sea necesario calcular la demanda y oferta hídrica basada en los consumos energéticos para establecer una verdadera demanda en precio del agua. Según A. Trelles, existe una diferencia marcada en la tarifa de energía correspondiente en los periodos de base, intermedia y punta. La relación punta/base para la tarifa HLS es de 3.12 y de 4.43 para la tarifa HS. Asimismo la demanda máxima en el periodo de punta se afecta por un factor de 1.0 mientras que la demanda máxima excedente se afecta por 0.2 y por 0.1 en los periodos intermedio y base respectivamente. Información proporcionada por personal a cargo del Sistema Cutzamala se hizo mención a que las tarifas varían cada mes, según un factor de ajuste establecido únicamente por la Comisión Federal de Electricidad (CFE). En la última década se ha observado que la tendencia en general es creciente aunque de vez en cuando pueden presentarse decrementos asociados a la baja en los precios de los combustibles. Sin embargo de manera empírica se ha observado que en el cuarto trimestre de cada año el factor de ajuste tiende a aumentar cada año. Por lo que se propone en este trabajo de tesis, definir el ajuste en el precio a través de un costo social de la energía y no basado en los ajustes de la CFE, lo que otorga independencia al Sistema Cutzamala para definir no el precio, pero si el consumo total de la energía de manera mensual. El ajuste le corresponde proponerlo al usuario y no así a la CFE. Para los sistemas de almacenamiento, tratamiento y distribución de agua potable el factor de potencia es un indicador que obstaculiza la eficiencia energética. Es importante mencionar que el factor de ajuste es un indicador sobre el correcto aprovechamiento de la energía y demuestra la cantidad de energía que se ha convertido en trabajo. Y en ese sentido el sector hídrico no depende de la infraestructura mecánica para definir de manera autónoma el factor de potencia, sino que depende de un ciclo del agua local que en ocasiones al cual no se le puede imponer un factor de potencia para recaudar el agua necesaria de almacenamiento.12 Es importante mencionar que el factor de potencia no puede ser promovido por la CFE debido a los siguientes puntos importantes relacionados con la operación del sistema:

• El volumen de la demanda mensual no corresponde al volumen suministrado. • Las plantas de bombeo PB2, PB3 y PB4 que funcionan sincronizadas consumieron

el 73% de la energía total del Sistema. • La demanda de agua ha ido en aumento pero la dependencia para el D.F.

disminuirá debido a las proyecciones de población y para el EDOMEX aumentara significativamente.

Tal y como se muestra en la consumo del Sistema Tarifario eléctrico del Sistema Cutzamala:

12 CFE. (2010). Factor de Potencia. 2014, de Comisión Federal de Electricidad Sitio web: http://www.cfe.gob.mx/Industria/AhorroEnergia/Lists/Ahorro%20de%20energa/Attachments/3/Factordepotencia1.pdf

pág. 83

3.5.3.1 Sistema tarifario de uso común en el Sistema Cutzamala. (Periodo 1).

Tabla 25. Periodo 1 de uso común de energía electrica en el Sistema Cutzamala.

Año 2014

Días efectivos 66

Horas en un día. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 B I P TOTAL Días

Lunes a Viernes B B B B B I I I I I I I I I I I I I I P P P I I 5 16 3 24 L-V 47

Sábado B B B B B B B I I I I I I I I I I I I I I I I I 7 17 0 24 S 10

Domingos y festivos B B B B B B B B B B B B B B B B B B B I I I I I 19 5 0 24 D Y F 9

Tal y como se muestra en la Tabla 24, el periodo 1 de uso común de la energía eléctrica fue de 66 días efectivos de operación, sin interrupción. Para el caso del periodo Lunes-Viernes se obtuvo una tarifa base de 5 horas, tarifa intermedio de 16 horas y tarifa punta de 3 horas. Para el caso del Sábado se obtuvo un tarifa base de 7 horas, tarifa intermedio de 17 horas y tarifa punta de 0 horas. Para el caso de los domingos y días festivos se obtuvo una tarifa base de 19 horas, tarifa intermedia de 5 horas y tarifa en punta de cero horas.

Grafica 9. Comportamiento de consumo de energia durante el primer trimestre del año.

Tal y como se muestra en la gráfica durante el periodo 1 el consumo de operación del Sistema Cutzamala para el periodo de Lunes a Viernes y Sábados mostro una tendencia de consumo en Intermedia y los Domingos mostro una tendencia de consumo en base.

PERIODO 1 (L-V) PERIODO 1 (S) PERIODO 1 (D)

PERIODO 1

B I P

pág. 84

3.5.3.2 Sistema tarifario de uso común en el Sistema Cutzamala (Periodo 2).

Tabla 26. Periodo 2 de uso común de energía electrica en el Sistema Cutzamala.

Año 2014

Días efectivos 115

Conteo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 B I P TOTAL

Lunes a Viernes I B B B B B I I I I I I I I I I I I I I P P I I 5 17 2 24 L-V 82

Sábado I B B B B B B I I I I I I I I I I I I I I I I I 6 18 0 24 S 16

Domingos y festivos B B B B B B B B B B B B B B B B B B B I I I I I 19 5 0 24 D Y F 17

Tal y como se muestra en la Tabla 25, el periodo 2 de uso común de la energía eléctrica fue de 115 días efectivos de operación sin interrupción. Para el caso del periodo Lunes-Viernes se obtuvo una tarifa base de 5 horas, tarifa intermedio de 17 horas y tarifa punta de 2 horas. Para el caso del Sábado se obtuvo un tarifa base de 6 horas, tarifa intermedio de 18 horas y tarifa punta de 0 horas. Para el caso de los domingos y días festivos se obtuvo una tarifa base de 19 horas, tarifa intermedia de 5 horas y tarifa en punta de cero horas.

Grafica 10. Comportamiento de consumo de energia durante el segundo trimestre del año.

Tal y como se muestra en la gráfica durante el periodo 2 el consumo de operación del Sistema Cutzamala para el periodo de Lunes a Viernes mostro una tendencia de consumo en Punta, los Sábados mostro una tendencia de consumo entre base e intermedio y los Domingos una tendencia baja en Base.

1 2 3

PERIODO 2

PERIODO 2 (L-V) PERIODO 2 (S) PERIODO 2 (D)

pág. 85

3.5.3.3 Sistema tarifario de uso común en el Sistema Cutzamala (Periodo 3).

Tabla 27. Periodo 3 de uso común de energía electrica en el Sistema Cutzamala.

Año 2014

Días efectivos 88

Conteo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 B I P TOTAL

Lunes a Viernes B B B B B B I I I I I I I I I I I I I P P P I I 6 15 3 24 L-V 63

Sábado B B B B B B B I I I I I I I I I I I I I I I I I 7 17 0 24 S 13

Domingos y festivos B B B B B B B B B B B B B B B B B B B I I I I I 19 5 0 24 D Y F 12

Tal y como se muestra en la Tabla 26, el periodo 3 de uso común de la energía eléctrica fue de 88 días efectivos de operación, sin interrupción. Para el caso del periodo Lunes-Viernes se obtuvo una tarifa base de 6 horas, tarifa intermedio de 15 horas y tarifa punta de 3 horas. Para el caso del Sábado se obtuvo un tarifa base de 7 horas, tarifa intermedio de 17 horas y tarifa punta de 0 horas. Para el caso de los domingos y días festivos se obtuvo una tarifa base de 19 horas, tarifa intermedia de 5 horas y tarifa en punta de cero horas.

Grafica 11. Comportamiento de consumo de energia durante el tercer trimestre del año.

Tal y como se muestra en la gráfica durante el periodo 3 el consumo de operación del Sistema Cutzamala para el periodo de Lunes a Viernes mostro una tendencia de consumo en Punta, los Sábados mostro una tendencia de consumo entre base e intermedio y los Domingos una tendencia baja en Base.

PERIODO 3

PERIODO 3 (L-V) PERIODO 3 (S) PERIODO 3 (D)

pág. 86

3.5.3.4 Sistema tarifario de uso común en el Sistema Cutzamala (Periodo 4).

Tabla 28. Periodo 4 de uso común de energía electrica en el Sistema Cutzamala.

Año 2014

Días efectivos 96

Conteo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 B I P TOTAL

Lunes a Viernes B B B B B B I I I I I I I I I I I I P P P P I I 6 14 4 24 L-V 69

Sábado B B B B B B B I I I I I I I I I I I I P P I I I 7 15 2 24 S 13

Domingos y festivos B B B B B B B B B B B B B B B B B B B I I I I I 19 5 0 24 D Y F 14

Tal y como se muestra en la Tabla 27, el periodo 4 de uso común de la energía eléctrica fue de 96 días efectivos de operación, sin interrupción. Para el caso del periodo Lunes-Viernes se obtuvo una tarifa base de 6 horas, tarifa intermedio de 14 horas y tarifa punta de 4 horas. Para el caso del Sábado se obtuvo un tarifa base de 7 horas, tarifa intermedio de 15 horas y tarifa punta de 2 horas. Para el caso de los domingos y días festivos se obtuvo una tarifa base de 19 horas, tarifa intermedia de 5 horas y tarifa en punta de cero horas.

Grafica 12. Comportamiento de consumo de energia durante el cuarto trimestre del año.

Tal y como se muestra en la gráfica durante el periodo 4 el consumo de operación del Sistema Cutzamala para el periodo de Lunes a Viernes mostro una tendencia de consumo en Punta, los Sábados mostro una tendencia de consumo entre base e intermedio y los Domingos una tendencia baja en Base.

PERIOD O 4

PERIODO 4 (L-V) PERIODO 4 (S) PERIODO 4 (D)

pág. 87

3.5.4 Discusión de la situación actual de consumo energético por consumo hídrico. En el análisis anterior se muestra una variación entre los periodos de consumo. La tendencia muestra que de lunes a viernes el consumo tiene un modo tarifario en punta, los sábados tiende a un modo tarifario intermedio-punta y finalmente los domingos el consumo se plasma en modo base. ¿Por qué suceden estas variaciones en el consumo energético para una infraestructura potabilizadora que ha extraído el mismo volumen de agua durante más de 30 años? A todo esto podemos citar al científico E. Gies, el cual dice que “ahorrar agua puede ayudarnos a evitar los proyectos más intensivos de energía y suministros en el futuro”. (Gies, 2015) Sin embargo casi todos los investigadores que relacionan el agua y la energía plantean técnicas caseras para el ahorro del recurso hídrico, pero no se han planteado a gran escala medidas universales de reducción en los sistemas donde se produce el agua. Es precisamente en los sitios donde vale la pena obtener ganancias de toda índole relacionado con el ahorro energético y agua. Y quizás las medidas universales de ahorro hídrico dependen directamente de la estabilización de los recursos petroleros y su ajuste con respecto al cobro de la energía, me refiero al factor de potencia y sobre todo a las capacidades de la fuente de abastecimiento de agua potable y por supuesto el estado del capital natural para proseguir con la explotación del sistema ambiental. Considero que estamos pasando por una etapa típica de la infancia hídrica con respecto a la gestión de la energía, el agua y las medidas de “ciérrele a la llave con un niño obeso no deberían ser rectores en la política energética e hídrica de un país como México. Otros investigadores como Ojilve R. del IMDEA mencionan que la tecnología de conservación del agua puede incrementar o reducir la intensidad de energía13 pero esto es completamente erróneo y fuera de contexto lógico y que más bien apunta al favorecimiento de la eco-tecnología de consumo doméstico como los filtros de carbón activo en los grifos de viviendas altas. Sin embargo Ojilve R. ve las cosas al revés, pues la intensidad de la energía se incrementa o reduce según la dinámica del agua y no así de su conservación, si es que deseamos implementar ahorros económicos serios en la infraestructura que produce el agua a gran escala tal y como se observa en el análisis de los sistemas tarifarios de infraestructura de alto nivel de producción de agua potable como es el Sistema Cutzamala. La configuración anual del consumo energético también se analizó tomando el caso de estudio de cuatro temporadas trimestrales por horas demandas, las cuales se dividieron en horarios de operación que van de lunes a viernes, sábados y domingo. Para la primera temporada Enero-Marzo, y bajo la operación de lunes a sábado se presentó una tendencia de horas demandadas que recaen principalmente en un horario tarifario del tipo “intermedio” y los domingos la tendencia se ajustaba a un horario “base”. Es importante mencionar que para las temporadas Abril-Junio, Julio-Septiembre y Octubre-Diciembre la tendencia fue la misma. Tal y como se observa en las siguientes figuras:

13 Oljive R. (2010). Vínculo entre Agua y Energía una oportunidad para el ahorro de recursos. 2015, de IMDEA Sitio web: http://www.madrimasd.org/blogs/remtavares/2010/07/19/131479

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3.5.4.1 Periodo 1 (Horas demandadas)

Tabla 29 Total de horas demandas en el Sistema Cutzamala “Primer trimestre”

Temporada BASE INTERMEDIA PUNTA Total de horas de L-V/temporada

235 752 141

Total de horas de S/temporada 70 170 0 Total de horas de DyF/temporada

171 45 0

Grafica 13. Comportamiento de consumo de energia durante el periodo 1 de horas demandadas..

Tal y como se observa en la Grafica 13 para la temporada 1 que representa el primer trimestre del año se puede observar

que de Lunes a Viernes, así como el Sábado, las horas demandadas se ubican bajo una tendencia intermedia y los

domingos existe una tendencia de horas demandas en base.

3.5.4.2 Periodo 2 (Horas demandadas)

Tabla 30. Total de horas demandas en el Sistema Cutzamala “Segundo trimestre”

Temporada BASE INTERMEDIA PUNTA Total de horas de L-V/temporada 410 1394 164 Total de horas de S/temporada 96 288 0 Total de horas de DyF/temporada 323 85 0

Grafica 14. Comportamiento de consumo de energía durante el periodo 2 de horas demandas.

0

500

1000

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

Temporada 1(Horas demandadas en base, intermedia y

punta)

Total de hrs de L-V/temporada Total de hrs de S/temporada

Total de hrs de DyF/temporada

0

500

1000

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

Temporada 2(Horas demandadas en base, intermedia y punta)

Total de hrs de L-V/temporada Total de hrs de S/temporada

Total de hrs de DyF/temporada

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Tal y como se observa en la Grafica 14 para la temporada 2 que representa el segundo trimestre del año se puede observar que de Lunes a Viernes y Sábado, las horas demandadas se ubican en cobros intermedios, en cambio los Domingos existe una tendencia de horas demandas en base. 3.5.4.2 Periodo 3 (Horas demandas)

Tabla 31. Total de horas demandas en el Sistema Cutzamala “Tercer trimestre”

Temporada BASE INTERMEDIA PUNTA Total de horas de L-V/temporada 378 945 189 Total de horas de S/temporada 91 221 0 Total de horas de DyF/temporada 228 60 0

Grafica 15. Comportamiento del consumo de energía durante el periodo 3 de horas demandadas.

Tal y como se observa en la Grafica 15 para la temporada 3 que representa el tercer trimestre del año se puede observar que de Lunes a Viernes, así como el Sábado, las horas demandadas se ubican en cobros intermedios y los domingos nuevamente existe una tendencia de horas demandas en base. 3.5.4.3 Periodo 4 (Horas demandadas)

Tabla 32. Total de horas demandas en el Sistema Cutzamala “Tercer trimestre”

Temporada BASE INTERMEDIA PUNTA Total de horas de L-V/temporada 414 966 276 Total de horas de S/temporada 91 195 26 Total de horas de DyF/temporada 266 70 0

Grafica 16. Comportamiento del consumo de energía durante el periodo 4 de horas demandadas.

0

2000

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

Temporada 3(Horas demandadas en base, intermedio y

punta)

Total de hrs de L-V/temporada Total de hrs de S/temporada

Total de hrs de DyF/temporada

0

2000

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

Temporada 4(Horas demandadas en base, intermedio

y punta)

Total de hrs de L-V/temporada Total de hrs de S/temporada

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Tal y como se observa en la Grafica 16 para la temporada 4 que representa el cuarto trimestre del año se puede observar que de lunes a viernes, así como el Sábado, las horas demandadas se ubican en cobros intermedios y los domingos nuevamente existe una tendencia de horas demandas en base.

Figura. 13. Situación actual de demanda de consumo energético por tipo de tarifa sin factor de potencia.

La demanda por extracción de agua, el capital natural de la fuente de extracción y los bombeos del agua con respecto al consumo de la energía promueven un sistema tarifario hídrico que bien podría quedar en función de la energía que consume la infraestructura de abastecimiento de agua potable que el litro de agua abastecido. La problemática de agua no tiene que ver con el racionamiento del líquido, sino con las capacidades productivas para la gestión energética relacionada con el cobro, y antes de eso con las capacidades del sistema ambiental para cobrar los servicios ambientales, puesto que apuntala las fuentes de extracción del líquido. Tal y como lo mencionamos anteriormente los horarios tarifarios de la energía dependen de los modelos de operación que cada sistema productivo propone como medio apremiante de su organización y/o administración como el caso del Sistema Cutzamala que es un consumidor intermedio de energía eléctrica.

3.6 Análisis de la Oferta y Demanda hídrica y energética 3.6.1 Situación de la Oferta Hídrica en el Sistema Cutzamala. Las dos fuerzas que gobiernan el mercado de los productos, bienes y servicios se denominan oferta y demanda. Desde las épocas del feudalismo, hasta el capitalismo no se ha propuesta una tercera fuerza que domine el universo económico del mercado. Si bien nuestro universo está gobernado por las fuerzas físicas del electromagnetismo, la gravedad, la fuerza nuclear fuerte o débil, en el universo económico tan sólo dominan dos fuerzas denominadas oferta y demanda. Sin llegar a ser poco puntual bajo la retórica de la economía de mercado, la interpretación de la fuerza nuclear débil representada por la pobreza y la fuerza nuclear fuerte por la riqueza, misma que es labor de los economistas más comprometidos no solo con el universo de mercado, sino con el cosmos económico que se agita en la Bolsa de Valores de Nueva York. Según la Ley de la Oferta de Mercado, la cantidad ofrecida de un bien en un determinado periodo de tiempo aumenta cuando sube su precio. Las curvas de la oferta siempre deben tener pendiente positiva, lo que indica que en cuanto más altos son los precios, mayores las cantidades que ofrecen.

HORAS DEMANDAS ANUALMENTE POR TIPO DE TARIFA SIN FACTOR DE POTENCIA

BASE

INTERMEDIA

PUNTA

pág. 91

Es importante señalar que la fuerza de la oferta solo tiene un comportamiento de simulación pues representa las intenciones de los vendedores respecto a su capacidad y disposición de vender, no de las ventas reales y en ese sentido las curvas que representan la oferta tienen pendientes positivas. En tanto que podríamos definir a la oferta hídrica como la cantidad de agua ofrecida por la cuenca en un determinado periodo de tiempo dependiendo del aumento o decremento de la energía consumida por la fuente.14 En ese sentido se sabe que la excesiva presión sobre una fuente de agua puede conducir sino a su desaparición, bien puede aumentar su costo, por lo mismo es importante para la planificación sostenible del recurso hídrico conocer la cantidad de agua disponible, los niveles de demanda y las restricciones de uso necesarias para mantener en óptimas condiciones la fuente abastecedora de agua, pero sobre todo conocer estos esquemas que permiten generar radiografías económicas del Sistema Cutzamala con respecto a los recursos energéticos, y no solamente el estado de las horas demandas por consumo. 3.6.1.1 Metodología para calcular la oferta hídrica total. La oferta hídrica total se puede calcular de dos maneras. La primera está definida por el valor modal de los caudales promedios de una fuente de extracción de agua. Esta magnitud representa el caudal anual promedio más probable y se extrae de la curva de densidad probabilística de los caudales anuales. Esta curva se construye a partir de los registros en las estaciones hidrométricas que miden el flujo de agua de la fuente abastecedora.15 Sin embargo debemos recordar que los caudales promedios no serán de mucha utilidad porque este trabajo de tesis busca indicadores que estimen la oferta bajo un escenario que se encuentre relacionado con el consumo energético. La segunda manera de calcular la oferta hídrica se realiza a través del censo de viviendas lo cual representa la unidad de medida de consumo hídrico y el destino final del agua bajo la representación del usuario. La oferta hídrica total se calcula a través de tres factores sociales:

• Población cubierta. • Viviendas abastecidas. • Consumo Total.

3.6.1.2 Oferta Hídrica por población cubierta. La oferta hídrica poblacional representa el volumen disponible para el usufructo de los municipios o delegaciones que dependen del Sistema Cutzamala. Es importante mencionar bajo un silogismo de información adecuada al tema, según la ONU la oferta hídrica a nivel mundial es de 10l/s/Km2. Utilizando los datos estadísticos de la población que depende del Sistema Cutzamala en la sección anterior se calculó la oferta por cobertura poblacional:

14 Definición de “oferta hídrica” propuesta por la autora 15 Efraín Antonio Domínguez Calle. (2008). Relaciones Demanda-Oferta del Agua y el índice de escasez de agua como herramientas de evaluación del recurso hídrico Colombiano. 2015, de Revista Académica de Colombia Sitio web: http://www.accefyn.org.co/revista/Vol_32/123/195-212.pdf

pág. 92

Grafica. 17. Oferta hídrica por población cubierta.

En la gráfica anterior se puede observar uno de los factores que componen la oferta hídrica total la cual nos muestra una “población cubierta” para el año 2025 y después va decayendo hasta llegar al 2030. 3.6.2.3 Oferta Hídrica por viviendas abastecidas.

Grafica 18. Oferta hídrica por viviendas abastecidas.

En cambio la oferta hídrica por viviendas abastecidas responde a una tendencia que de igual manera responde a un aumento del abastecimiento por vivienda que tiene como resultado una crisis en el año 2025. 3.6.2.4 Oferta Hídrica por Consumo Total de manera anual.

Grafica. 19. Oferta hídrica por consumo total

3,280,000.00 3,300,000.00 3,320,000.00 3,340,000.00 3,360,000.00 3,380,000.00

2005201020152020202520302035

Oferta Hidrica(Poblacion cubierta)

635,000.00

640,000.00

645,000.00

650,000.00

655,000.00

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035

Oferta HidricaViviendas abastecidas

152,000,000.00 154,000,000.00 156,000,000.00 158,000,000.00

2005201020152020202520302035

Oferta Hidrica Anual Consumo Total

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Sin embargo y algo que es posible observar de la tendencia del consumo total, es que debido a las crisis de abastecimiento para el año 2025 el consumo de agua por parte de la infraestructura del Sistema Cutzamala también favorecen escenarios en decremento, lo que estaría hablando de la incorporación de otras fuentes de aprovechamiento de agua que mejoraran la oferta hídrica a través de una baja en el consumo de energía eléctrica. Por lo tanto la oferta hídrica es un indicador del consumo de energía eléctrica, tal y como se muestra en la gráfica donde se observa que para el periodo 2015 a 2025 los incentivos energéticos mejoraran las capacidades hidrológicas de la cuenca, evitando una eventual crisis en el año 2025. A esto hay que sumar el gasto hidrológico que demandara el nuevo Aeropuerto que de construirá en el Estado de México, proyecto que demandara recurso hídrico bajo los usos público-urbano y agrícola para riego de áreas verdes al menos para las zonas que dependen a la zona de conservación cercana a la poligonal del proyecto. 3.6.1.5 Oferta Hídrica por consumo Total del Cutzamala. Dadas las tendencias mostradas anteriormente se calculó el gasto esperado para el Sistema Cutzamala. Tal y como se puede observar en la siguiente tabla se fija un gasto promedio para el periodo 2015-2025 de 4.95 m3/s. También se muestra que para el periodo 2026-2030 se muestra una baja en el gasto promedio de alrededor de 4.93 m3/s con una tendencia a la baja.

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3.6.1.6 Oferta Hídrica Disponible del Sistema Cutzamala Se calculó a través de la eficiencia física de la infraestructura y la producción. Tal y como se muestra a continuación:

Oferta = Producción * Eficiencia Física Serie anual de volúmenes y gastos medios Cutzamala

Distrito Federal Estado de México Total Volumen Gasto Medio Volumen Gasto Medio Volumen Gasto Medio

Año (Mm3/año) (m3/s) (Mm3/año) (m3/s) (Mm3/año) (m3/s) 2009 238.92 7.59 78.11 2.49 317.03 10.08 2010 224.89 7.05 89.66 2.81 314.55 9.85 2011 251.79 8.10 90.44 2.91 342.23 11.02 2012 304.34 9.67 106.31 3.38 410.65 13.05 2013 309.12 9.80 121.39 3.85 430.51 13.65 2014 305.63 9.62 145.66 4.57 451.29 14.18 2015 320.71 10.16 159.17 5.05 479.88 15.21 2016 313.07 9.93 141.64 4.49 454.72 14.42 2017 319.30 10.21 159.45 5.10 478.75 15.30 2018 306.70 9.68 176.55 5.57 483.25 15.24 2019 303.14 9.64 173.35 5.51 476.49 15.15 2020 303.66 9.65 175.99 5.60 479.65 15.26 2021 310.70 9.77 185.23 5.83 495.93 15.59 2022 310.67 9.84 177.73 5.64 488.40 15.48 2023 310.39 9.84 182.80 5.64 493.19 15.48 2024 303.53 9.61 177.26 5.61 480.79 15.21 2025 303.90 9.72 174.56 5.58 478.46 15.30 2030 15.21

Cuadro 7. Dinámica Hídrica según los tres tipos de oferta.

Fuente: CONAGUA. Organismo de Cuenca Aguas del Valle de México, 2009. Nota: Del gasto entregado al Estado de México 0.817 m3/seg en promedio son para la ciudad de Toluca.

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Producción de las distintas fuentes ZMVM (m3/s)

Fuente Gasto Pozos 58.32 Lerma 5.72 Presas 1.19 Cutzamala 14.50 Producción total 79.74 Eficiencia física promedio 62% Oferta del Cutzamala en la ZMVM (m3/s) 8.99 Fuente: CONAGUA

Tabla 34. Producción de distintas fuentes de extracción de agua para la ZMVM.

Después de analizar la serie anual de volúmenes, gastos y la producción de sus fuentes se puede plantear que la oferta hídrica por producción del Sistema Cutzamala es de 9m3/s bajo un horizonte de planeación que va del 2009 al 2030 en comparación la oferta hídrica total que es de 4.80 m3. Cabe señalar que la oferta hídrica total, ni tampoco la oferta por producción se encuentran relacionadas con el capital natural de la fuente de extracción. Con los datos anteriores se calculara a continuación la oferta hídrica y demanda hídrica que se propone en esta tesis, la cual estará basada en el consumo de energía eléctrica de la fuente de producción de agua o infraestructura. La oferta hídrica se basara en el consumo doméstico sin aplicar restricciones por dependencia hacia el Sistema Cutzamala, las condicionantes únicamente estarán tomaran en cuenta la envolvente socioeconómica de consumo doméstico, bajo, medio y alto y en función del costo social de le energía.

Concepto Unidad Datos Consumo doméstico baja m3/año 95,455,237.00

Consumo doméstico media m3/año 44,165,943.00

Consumo doméstico alta m3/año 13,146,248.00

Total de consumo Cutzamala m3/año 152,767,428.00

Oferta Hídrica Total m3/año 4.80

Oferta Hídrica por Producción. m3/año 8.90

Costo de Energía Eléctrica por m3/s ofertado m3/s 3.51

OFERTA HIDRICA PROPUESTA m3/s/kWh 2.54

Cuadro 8. Oferta hídrica disponible.

En el cuadro 3.12 se propone una oferta hídrica mucho más conservadora que la hídrica por producción y la hídrica total, la cual muestra un gasto de 2.54 m3/s por kWh consumido en el bombeo. Cabe señalar que este bombeo comienza desde la presa Tuxpan hasta la Planta de Tratamiento “Los Berros” tomando en cuenta el desnivel de 1100 m que comienza al salir de la Presa Valle de Bravo. De igual modo se calculó el costo de la oferta hídrica propuesta extrapolando los datos propuestos del año 2009 hasta el año 2030. 3.6.1.7 Costo de la Oferta Hídrica.

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Año ($/año) 2009 88,538,908.56 2010 88,845,120.18 2011 89,132,035.83 2012 89,397,540.13 2013 89,640,634.67 2014 89,860,086.55 2015 90,055,119.29 2016 90,226,886.37 2017 90,375,188.05 2018 90,498,991.16 2019 90,596,693.98 2020 90,668,021.44 2021 90,712,973.54 2022 90,731,071.36 2023 90,721,729.99 2024 90,683,382.47 2025 90,616,672.69 2026 90,521,227.75 2027 90,397,149.56 2028 90,245,632.18 2029 90,065,862.64 2030 89,858,857.74 Total 1,982,389,786.13

Cuadro 9. Costo de la Oferta hídrica.

El costo de la oferta hídrica ascenderá para el año 2025 a $ 90.61 millones de pesos mismos que deberán ajustarse a diversos factores de indexación del gasto público, inversión privada y sobre todo tener en cuenta la entrada de una permanente crisis energética que en términos del agua se agudiza para un periodo que va del 2015 al 2025, en este periodo se espera un colapso no tanto en el consumo, sino en el precio, dicho de otro modo la crisis energética pegara en la demanda hídrica, lo que podríamos llamar un wáter shock en la demanda del Sistema Cutzamala. Es importante mencionar que diversas formas de gobierno a nivel mundial deberían verter sus intereses de estado en mira a los apagones parciales o totales en las grandes ciudades, pues estos efectos del declive industrial no están relacionados con la energía en sí, sino con la fuente madre productora del capitalismo, me refiero al agua. Las miradas por tanto deben apuntalar hacia el agua para comprender la dinámica económica de la energía y sus permanentes crisis. A todo esto nos dice Kenneth S. Deffeyes bajo una interesante perspectiva sobre la crisis energética: Pregunte a cualquiera que recuerde la crisis de los años 80. En 1980 el problema era la distribución; el petróleo estaba allí, pero no se podía adquirir en la

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gasolinera de la esquina. En 2008, el petróleo no estará allí. El hecho de darse cuenta de que los cambios serán permanentes, puede ser tan devastador como la escasez en sí misma. Bajo un juicioso modo de ver las cosas, y con respecto a la visión que ensombrece la repartición de los recursos naturales, bien podría darle la razón al viejo Kenneth, sin embargo es necesario resaltar que las crisis energéticas se evalúan a través de su costo de producción y no de la sustancia activa que produce la energía, me refiero al agua, incluso los yacimientos petroleros son parte de la hidrología marítima de los países, y su explotación concierne capacidades de consumo hídricas. Hay una frase de Rene Descartes que bien podría ser empleada con respecto a la relación agua-energía me refiero a “pienso, luego existo”, bajo un riesgo vinculativo que atañe en esta simple tesis de maestría propongo la frase, “agua, luego energía” y añadiría, “Recordad mortales lectores que sin la creación de un manto atmosférico provisto de diversas sustancias que dieron formación al agua, el hombre común nunca hubiera experimentado con el fuego ni tampoco observado sobre la atmosfera repleta de moléculas de agua un tronido que se ilumina de energía en los cielos” Si bien es cierto que la poesía científica no es compartida por muchos investigadores es parte de la noción intuitiva de la investigación acercarnos a las venideras razones justas de interpretar a la ciencia mediante la observación, evocación primera del método científico, la literatura y la filosofía como un conjunto sistemático de los razonamientos expuestos por un pensador. 3.6.2 Situación de la Demanda Hídrica en el Sistema Cutzamala. Regresando a las nociones simplistas de la investigación, actuando bajo la Ley de la Demanda y posicionándonos bajo un supuesto mercado que define a la demanda hídrica como la fuerza que representa la suma de las intenciones de compra del consumidor de su disposición a comprar, no a una indicación de las ventas reales, se sabe que la cantidad de un bien dependerá directamente de su precio. En síntesis, la ley de la demanda indica la cantidad demandada de un bien en un determinado periodo de tiempo, aumentando o disminuyendo cuando baja o sube el precio. Las curvas de la demanda tienen pendientes negativas. En tanto que la demanda hídrica se puede definir como la cantidad de agua demandada en un determinado periodo de tiempo aumentando o disminuyendo según el decremento o alza en el precio de la energía consumida por la fuente.16 Otros autores como Andrés Sabas han propuesto calcular la demanda hídrica bajo el manto de la hidrología como su mejor aliado, sin tomar en cuenta las definiciones de la economía de mercado. Sabas nos dice que la demanda hídrica se debe establecer a partir de las concesiones de agua otorgadas por cada autoridad ambiental dada cierta región. (R.., 2009). Sin embargo la visión de Costa Posada del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales, apuestan a diversificar la demanda hídrica conceptualizando su cálculo a través de los diversos usos del agua; definiendo su visión (un tanto nacionalista) de la siguiente manera: “El país no cuenta con un sistema de información continuo y homogéneo sobre el uso del agua en todo el territorio nacional y para todos los sectores. Dicho sistema sería conveniente para contabilizar el volumen de agua usada en el desarrollo de actividades socioeconómicas, a partir de mediciones directas del volumen utilizado. Sin embargo, una buena aproximación a la demanda hídrica se puede

16 Definición de “demanda hídrica” propuesta por la autora.

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obtener a partir de los volúmenes de producción sectorial y de factores de consumo de agua por tipo de producto o servicio. (Posada, 2005) 3.6.2 Metodología para calcular la demanda hídrica. Tomando nuevamente la clasificación de vivienda en función del consumo de agua por usuario se propuso el siguiente proceso de cálculo para calcular la demanda hídrica del Sistema Cutzamala:

• Proponer una distribución de las viviendas y usuarios por nivel socioeconómico • Generar un escenario base. • Determinar las curvas de demanda diario, las cuales y según la teoría de mercado

deberán ser estrictamente negativas. • Calcular el punto de equilibrio.

3.6.2.1 Distribución de viviendas y usuarios por nivel socioeconómico. En esta distribución solo se presentan los habitantes que tienen una alta dependencia al Sistema Cutzamala para lograr su cobertura de agua potable y así mismo este grupo fue reclasificado por niveles socioeconómicos en ingresos bajo, medio y alto. En el cuadro siguiente se muestran las proporciones:

Distribución de las viviendas y las personas por nivel socioeconómico Nivel Distribución por tomas Índice de hacinamiento Distribución por personas Bajo 63.7% 5.84 72.1% Medio 30.6% 3.92 23.2% Alto 5.7% 4.27 4.7% Total 100% 100% Fuente: “Costo, valor y precio del agua en México”, CONAGUA, Fundación Javier Barros Sierra, A. C. e ITAM, México, 2000 Fuente: INEGI, Censo de Población y vivienda 2010

Tabla 35. Distribución de viviendas por tipo de hacinamiento.

Con los datos anteriores se estableció el número de viviendas por nivel socioeconómico.

Nivel Socioeconómico Viviendas Abastecidas

Viviendas Domestica Baja 405,636 Viviendas Domestica Media 194,894 Viviendas Domestica Alta 36,067

Total 636,597

Tabla 36 Nivel socioeconómico por vivienda abastecidas.

3.6.2.2 Demanda bajo un supuesto escenario base.

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La demanda se llevó a cabo con datos de la curva para el Valle de México realizado por CONAGUA y la Fundación Javier Barros Sierra y el ITAM. Las ecuaciones de demanda se calcularan por medio de la calificación socioeconómica de vivienda en las localidades del Valle de México que en la sección anterior fueron establecidas. Las ecuaciones para cada nivel socioeconómico se determinaron de una manera lineal bajo la ecuación y=mx+b la cual aplicada a un sistema público de agua quedaría traducida de la siguiente manera Q = b-m*p. Siendo Q la cantidad de agua consumida; b la constante que define la curva; m la pendiente característica de la demanda y por ultimo p precio del agua. Donde las variables significan: Qd= cantidad de agua consumida, expresada en m3/vivienda/mes b = constante que define la curva m = pendiente P = Precio del agua expresado en $/m3 A efecto de analizar la demanda de agua se estudiaría el desabasto bajo un escenario de falla del Sistema Cutzamala, haciendo que el Q= 0 m3/s

Nivel Constante "b" Pendiente (m) curva demanda

mensual

Ecuación de la curva de demanda mensual

Bajo 25.4 -0.273 Qd=25.4-0.273*P Medio 24.09 -0.149 Qd=24.09-0.149*P Alto 38.55 -0.179 Qd=38.55-0.179*P

Cuadro 10. Ecuaciones que describen la demanda hídrica.

A continuación se muestra el punto de equilibrio para cada nivel socioeconómico con un precio base igualitario de 3.25 $/m3. Cabe mencionar que el precio del agua incluso puede ser del tipo elástico lo que en economía significa que puede aumentar la demanda y al mismo tiempo el coste de la energía eléctrica y por ende el precio del recurso hídrico. Sin embargo para plantear un escenario base se fijara el precio en 3.25 con el fin de redefinir la cantidad consumida.

Cuadro 11. Punto de equilibrio mensual en la curva de demanda

Posteriormente se calculó el precio/m3 sin embargo la demanda hídrica propuesta en esta tesis no se conforma con presentar un precio constante, puesto que los precios deben variar sobre todo en el horizonte 2015-2025 cuando se presente la crisis energética y por ende el

Punto de equilibrio mensual en la curva de demanda.

Nivel Q (m3/viv/mes) P ($/m3) Bajo 24.513 3.25

Medio 23.606 3.25 Alto 37.968 3.25

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desabasto de agua, según el pronóstico de falla del Sistema Cutzamala, estimado en el capítulo 2. En mi opinión considero que mucho se habla de la volatilidad en los precios del petróleo, pero no se voltea la otra cara de la moneda y se le muestra importancia al recurso hídrico. Si bien es cierto que la huella hídrica muestra cierta relación con la obtención de todas las materias primas es también poco apreciable la demanda de agua correspondiente a cada producto, su parametrización resultaría un poco compleja como indicador de la eficiencia productiva. Por eso mismo en este proyecto de tesis me he propuesto generar una medida económica del agua relacionada con el consumo de energía, puesto que es un reflejo de las capacidades que un fluido adquiere durante el transporte o movimiento aunado al choque (shock) de materias principales para el desarrollo de las economías como es el caso de los hidrocarburos. En ese sentido la demanda hídrica bajo el supuesto conceptual en esta tesis se calculó como el precio máximo en la curva de demanda mensual por vivienda para el Sistema Cutazamala:

Nivel P($/m3) con Q=0 Q (m3/vivienda/mes) con P=0

Bajo 93.04 25.04 Medio 161.68 24.0 Alto 215.36 38.55

Cuadro 12. Precio de la demanda hídrica por nivel socioeconomico

Como puede observarse en el cuadro 3.18 el precio de la demanda hídrica se calculó de acuerdo a la envolvente socioeconómica del consumo para un nivel bajo, medio y alto en un escenario de falla total donde el gasto es igual a cero. Valores de cruce con los ejes y pendiente de la recta, para determinar las curvas de demanda diarias.

Nivel P ($/m3) Q (m3/viv/mes) Q (m3/viv/día) m (curva diaria) P ($/m3) Q (m3/viv/dí

a) Bajo 93.04 25.40 0.835 -111.42 3.25 0.806 Medio 161.68 24.09 0.792 -204.14 3.25 0.776 Alto 215.36 38.55 1.267 -169.93 3.25 1.248

Cuadro 13. Valores de cruce con los ejes y pendientes por nivel basada en la demanda hídrica.

Tal y como se muestra en el cuadro 3.19 los valores de cruce con los ejes y pendientes por nivel muestran los precios de la demanda con los precios sociales de la demanda hídrica social, en la cual los valores diarios muestran una capacidad de consumo por vivienda que van de 0.83 a 1.267 m3/viv/dia, lo cual comparado con la oferta hídrica propuesta la cual se estimó en 2.54 m3/dia/kWh quedaría determinado que en materia de consumo la demanda supera a la oferta por lo que los precios tienden a subir y solo bajo un supuesto de demanda hídrica en función de la energía los precios del agua podrían mejorar los precios o al menos hacerlos más competitivos bajo un esquema social de cobro

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3.7 Simulación básica de un sistema tarifario de agua a costos sociales. Una vez definida la oferta y demanda hídrica del Sistema Cutzamala se comprobó que la demanda hídrica es mayor que la oferta y por ende los precios del agua se incrementaran, bajo ese escenario se procederá a proponer una simulación del sistema tarifario basado exclusivamente en su demanda hídrica y energética. 3.7.1 Estimación de la capacidad requerida para abastecer un gasto de 15.32 m3/s. Cabe señalar que se tomó este gasto pues es el que actualmente abastece el Sistema Cutzamala.

Concepto Bomba grande Bomba media Total

Cantidad existente 6 3 9

Cantidad requerida para el gasto de 15.32 m3/s 3 2 5

Capacidad (m3/s) 4.37 1.70 6.07

Capacidad total (m3/s) 13.11 3.40 16.51

Eficiencia (%) 95.0% 95.0%

Cuadro 14. Variables para definir un gasto promedio de 15.32 m3/s.

3.7.2 Potencia de entrada y salida de las bombas. La potencia requerida de entrada y salida para un gasto de 15.32 m3/s es el siguiente:

Concepto Bomba grande Bomba media Total

Potencia de salida CP (Kw) 7,498 2,917 10,415

Potencia de salida SP (Kw) 7,537 2,932 10,469

Potencia de entrada requerida CP (Kw) 7,893 3,070 10,963

Potencia de entrada requerida SP (Kw) 7,934 3,086 11,020

Cuadro 15. Definición de potencia por bombeo para un gasto de 15.32 m3/s.

3.7.3 Tarifa Social del agua en Horario Base. Las horas demandas que se muestran en el cuadro 3.22 se relacionan con el levantamiento de la dinámica energética que se mostró anteriormente en la sección 3.5.4.1 y en este caso equivalen a un total de 2773 horas en horario base que equivalen a los cuatros trimestres anuales de consumo de energía eléctrica en el Sistema Cutzamala.

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Concepto Bomba grande Bomba media Total

Cálculo de ahorro para horario base

Tiempo de bombeo en Horario Base (h/año) 2,773 2,773

Consumo anual de energía CP (KWh) 21,886,487 8,514,194

Consumo anual de energía SP (KWh) 22,001,242 8,558,835

Costo social de la EE ($/Kwh) 1.02 1.02

Costo anual de EE CP ($/año) 22,324,216 8,684,478

Costo anual de EE SP ($/año) 22,441,267 8,730,012

Ahorro anual de EE ($/año) 117,050 45,534 162,584

Cuadro 16. Tarifa social en horario base.

3.7.4 Tarifa Social del agua en Horario Intermedio. Las horas demandas que se muestran en el cuadro 3.23 se relacionan con el levantamiento de la dinámica energética que se mostró anteriormente en la sección 3.5.4.2 y en este caso equivalen a un total de 5,191 horas en horario intermedio que equivalen a los cuatros trimestres anuales de consumo de energía eléctrica en el Sistema Cutzamala. El Sistema Cutzamala debido a su reglas de operación tiende a consumir mayor energía en horario intermedio.

Concepto Bomba grande

Bomba media

Total

Cálculo de ahorro para horario intermedio

Tiempo de bombeo en Horario Intermedio (h/año)

5,191 5,191

Consumo anual de energía CP (KWh) 40,971,061 15,938,399

Consumo anual de energía SP (KWh) 41,185,880 16,021,967

Costo social de la EE ($/Kwh) 1.15 1.15

Costo anual de EE CP ($/año) 47,116,720 18,329,159

Costo anual de EE SP ($/año) 47,363,762 18,425,262

Ahorro anual de EE ($/año) 247,042 96,103 343,145

Cuadro 17. Tarifa social del agua en horario intermedio.

3.7.5 Tarifa Social del agua en Horario Punta Las horas demandas que se muestran en el cuadro 3.24 se relacionan con el levantamiento de la dinámica energética que se mostró anteriormente en la sección 3.5.4.3 y en este caso equivalen a un total de 796 horas en horario intermedio que equivalen a los cuatros trimestres anuales de consumo de energía eléctrica en el Sistema Cutzamala.

Concepto Bomba grande

Bomba media

Total

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Cálculo de ahorro para horario punta

Tiempo de bombeo en Horario Punta (h/año) 796 796

Consumo anual de energía CP (KWh) 6,282,598 2,444,031

Consumo anual de energía SP (KWh) 6,315,539 2,456,846

Costo social de la EE ($/Kwh) 1.59 1.59

Costo anual de EE CP ($/año) 9,981,791 3,883,077

Costo anual de EE SP ($/año) 10,034,128 3,903,436

Ahorro anual de EE ($/año) 52,336 20,360

Ahorro anual total ($/año) 416,429 161,997 578,426

Relación precio-costo de la EE publicada por CFE más reciente aplicable para el sistema Cutzamala es de 1.00

Cuadro 18. Tarifa social del agua en horario punta.

Tal y como se observa en la simulación tarifaria se puede observar que el costo social de la energía eléctrica consumida quedaría en base, intermedia y punta a un precio de $1.02 MX, $1.15 MX y $1.59 MX respectivamente. Así mismo los ahorros que representa el horario base, intermedio son de $162,584 MX, $343,145 MX y $578,426 MX respectivamente. Anualmente el Sistema Cutzamala estaría generando ahorros económicos de alrededor de $1, 084,155 MX con un sistema tarifario que involucre los precios sociales a razón de cumplir con la demanda hídrica y la oferta propuesta. 3.7.6 Resumen del Costo Social en horario base, intermedio y punta. En la Fig. 3.25 finalmente se muestran los costos a precios sociales del Sistema Cutzamala bajo la tendencia demandante de horas mediante la cual opera actualmente.

Grafica 20. Sistema Tarifario del Sistema Cutzamala.

00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

Costo social de la EE ($/Kwh) BASE

Costo social de la EE ($/Kwh)

INTERMEDIO

Costo social de la EE ($/Kwh) PUNTA

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3.8 La importancia de un instrumento de política pública para mejorar la eficiencia en el sector hídrico ante la presencia de un oil shock. 3.8.1 Asunto del agua. ¿Político, económico o ambiental? Para definir la economía del agua tomando en consideración la petrolera (economía de fluidos) el Dr. Luis Videgaray en su tesis denominada “The Fiscal Response To Oil Shock” nos acerca a la visión global del shock oil, con respecto a la fijación de los precios del petróleo o energéticos exclusivo para países con economías emergentes. En estos casos se determina la oferta y demanda del crudo no solo bajo una etapa de mercado, sino principalmente en la etapa de crisis The cash-flow measure of the shock is likely to underestimate the wealth effect of an oil price change.17 (La medida del flujo de caja del choque es mucho más probable o seguro que subestimar el efecto de la riqueza bajo un cambio en el precio del petróleo) De esa manera el Dr. Luis Videgaray nos muestra un balance sobre la oferta y demanda energética basada en el precio del petróleo a través del flujo de caja durante la extracción del crudo. El flujo de caja es muy importante para los países con economías emergentes, los cuales no pueden fijar precios en los hidrocarburos porque sus etapas de producción son muy cortas o nulas. Esto quiere decir que cuando se está en la etapa de producción del petróleo, los precios comienzan a variar y por ende las capacidades hídricas deben estar aseguradas durante esa etapa. A todo esto podríamos acoplar el oil shock hacia una divergencia denominada water shock, sin embargo es preciso señalar que el comercio en el mercado del agua a diferencia del petrolero aun es completamente nacional y publico pero aquello no lo exenta de un efecto privatizador a mediano plazo ante la venidera crisis energética mundial y los escenarios que demuestran una baja capacidad de extracción en el volumen de agua para el año 2030. Sin embargo en el contexto energético el oil shock le da movimiento a los precios del petróleo a través de la incertidumbre económica, del mismo modo su bienestar social radica en la oferta hídrica que me he atrevido a llamar wáter shock y que se vincula con el consumo energético a través de la demanda y la variación de precios del Kw*h que utiliza la infraestructura hidráulica para conducir a través de diversas etapas el agua captada de una cuenca, fluido que si bien no cuenta con cadenas alifáticas y aromáticas de carbono, no pierde las capacidades de valorización frente a los hidrocarburos ante un posible escenario privatizador del sistema de distribución debido al agudizamiento de la crisis energética. Si bien es cierto que incorporar los supuestos conceptuales de oferta y demanda hídrica a la gestión del agua requiere de un modelo preparatorio y análisis macroeconómico serio, el cual tome en cuenta muchas variantes como el PIB verde, también es verdad que su plataforma podría sustituir el sistema tarifario público por otro que sea parcialmente privatizado, el cual dependa directamente del consumo de energía eléctrica para la fijación de su precio, incorporando una variable notable; la capacidad del sistema ambiental dada una región ambiental para asegurar la explotación sustentable de los recursos naturales de manera global y no solo conformarnos con un contabilidad con

17 Luis Videgaray Caso. (1998). The Fiscal Response To Oil Shock. Massachusetts: Institute Technologic de Massachusetts.

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respecto a las emisiones equivalentes de carbono. En otras palabras “pagar el agua, consumir energía 3.8.2 Política y agua. Debido a lo anterior podemos asumir que la gestión del agua es un asunto político, que si bien no ha sido negociado mediante el establecimiento de un sistema de cobro privado o que incluso no ha sido un tema de análisis para el control de la escasez, generalmente existe un acercamiento de los políticos hacia el tema del agua cuando suceden conflictos debido a la distribución no equitativa del recurso hídrico, la cual tiene mayor relevancia en los usos agrícolas. En ese sentido nos advierte Jaime Sainz que las tensiones con respecto al agua, surgen en la mayoría de los casos en el ámbito público puesto que requieren acciones por parte de las autoridades o funcionarios públicos del agua impactando en la sistemización de los conflictos existentes y de las variables de cada caso, lo cual da pie una agenda política pública.1819 3.8.3 Economía y agua. La economía es un asunto relevante con respecto a la gestión del agua, su estudio resulta trascendental para medir la factibilidad de un sistema de cobro basado en las capacidades energéticas abogando desde luego por la opción de un sistema tarifario privado, o bien, desarrollar aún más las capacidades del sistema tarifario público o la mezcla de ambas. Contraria a la política, la economía del agua no busca analizar la escasez, sino el consumo. Los conceptos más importantes a desarrollar a gran escala son los siguientes: capital natural, oferta y demanda hídrica. El alza en los precios del petróleo (oil shock) aumentara de manera gradual el precio del agua (wáter shock), tal y como se muestra en la curva de la demanda propuesta. Por lo tanto, el precio tiende a volatizarse, su estabilización dependerá de los caudales por tipo de condición socioeconómica, pero en México al existir más de 300 formas probadas de cobrar el agua, la volatilidad del precio hídrico sin tratamiento doblara las capacidades de la cuenca, reduciendo el capital natural del sistema, requiriendo así mismo mayor energía, sobre todo para llevar a cabo el bombeo y explotar la captación del agua, interrumpiendo las etapas de escorrentía y evaporación del ciclo hidrológico, induciendo un wáter shock que a pequeña escala. Incluso aplicado a una infraestructura de explotación de agua se prevé que en el 2025 un efecto privatizador favorezca la reducción del precio del agua y no solo por su efecto económico, sino también por su efecto ambiental y la pérdida del capital natural de la zona donde se explote el recurso. 3.8.4 Medio ambiente y agua. La relevancia en cuanto a las capacidades del medio ambiente toma forma con respecto al recurso hídrico, recordemos que el medio es aquel envolvente que impacta de manera directa a las capacidades hidrológicas y dependen de la región ambiental y la potencialidad del medio para ser explotado. La relación agua y medio ambiente casi siempre es estudiada desde el punto de vista de la calidad del agua, pues su transporte en las diversas cuencas puede ocasionar daños a los ecosistemas, biodiversidad y salud pública en el caso de una mala calidad del agua para uso principalmente público-urbano. Es importante mencionar 18 Eugenio Lahera P.. (2004). Política y Políticas Publicas. Santiago de Chile: ONU. 19 Jaime Sainz. (2010). Los conflictos por el agua. 2015, de INECC Sitio web: http://www.inecc.gob.mx/descargas/dgipea/conf_agua_mex.pdf

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que actualmente existe normatividad aplicable como la Ley de Aguas Nacionales y la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente que regulan esta relación pero solo de manera neutral. 3.8.5 Adopción de una política pública. La gestión del agua bajo un enfoque político, económico y ambiental tiene un carácter particular que debe integrarse dentro de una política pública, mediante un instrumento que permita caracterizar, cuantificar y mejorar la relación agua-energía en México, sobre todo para controlar el balance hidrológico de las cuencas que participen en el llamado proceso de fracturación hidráulica o fracking, por mencionar un ejemplo. En esta tesis se propone adoptar el instrumento denominado: “Manifiesto de Impacto Energético” (MIE) con el fin de asegurar el recurso hídrico frente una adversa y probable crisis energética a nivel mundial.

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CAPITULO 4

MANIFIESTO DE IMPACTO

ENERGETICO

(M.I.E)

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4.1 Fundamentos del M.I.E 4.1.1 ¿Qué es el M.I.E? El Manifiesto de Impacto Energético es un análisis del consumo energético a partir de la oferta y demanda hídrica que puede ser aplicada a cualquier sistema de producción en relación con un estudio previo de gran visión que contempla analizar en primera la dicotomía del agua y energía, la dimensión económica y ambiental y finalmente la dinámica hídrica y energética la cual se ha diseñado a la conveniencia de proponer una política pública de producción más limpia, la cual tenga la capacidad de actuar como un sistema confiable de fiscalización energética a través del cálculo de la oferta y demanda hídrica en función del consumo energético, aplicando medidas de eficiencia energética, comprobando la reducción del gasto público por el gasto hídrico no aprovechado (oferta hídrica por producción) y la utilidad económica de los sectores productivos a través del nexo agua y energía. En este proyecto de tesis únicamente se sentaron las bases metodológicas para el cálculo del capital natural, la oferta y demanda hídrica como indicadores base del M.I.E. Por otro lado se propuso el diseño de una guía para desarrollar el M.I.E. y estimar el consumo energético mediante la oferta y demanda hídrica. En ese sentido se tomó como caso de estudio la infraestructura del Sistema Potabilizador Cutzamala para estimar los indicadores mencionados y configurar el proyecto en un manifiesto base. 4.1.1.1 M.I.E. como instrumento de política publica Según la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL) una política pública de excelencia corresponde a aquellos cursos de acción y flujos de información relacionados con un objetivo político definido en forma democrática; los que son desarrollados por el sector público y frecuentemente con la participación de la comunidad y el sector privado. Una política pública de calidad incluirá orientaciones o contenidos, instrumentos o mecanismos, definiciones o modificaciones institucionales, y la previsión de sus resultados. 20 Las políticas públicas también representan las sucesivas respuestas del Estado (régimen político o gobierno de turno) frente a situaciones socialmente problemáticas (Salazar, 1994). Cuando se habla de política pública se trata de llevar una investigación al campo de la acción tomando en cuenta que para resolver una problemática de dimensión nacional, se debe ajustar a un sistema presupuestario base que se apuntale a mejorar la calidad de vida de las personas. El Estado tiene la responsabilidad de liderar el proceso para ofrecer respuestas a los problemas públicos mediante la convocatoria a otros actores sociales (la iniciativa privada y la misma ciudadanía), a través de las políticas públicas (formulándolas y ejecutándolas), se erige como garante del poder político, representante del bien común y agente del servicio a la sociedad.21 En ese sentido y ante el actual escenario político que se relaciona con apostar mayormente el capital político en el sector energético es necesario implementar una 20 Eugenia Lahera P.. (2004). Política y Políticas Publicas. Santiago de Chile: ONU. 21 Carlos Salazar Vargas. (2010). La definición de Política Pública. 2015, de Fundación Preciado Sitio web: http://www.fundacionpreciado.org.mx/biencomun/bc209/C_Salazar.pdf

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política pública que nos permita medir, cuantificar y diagnosticar el potencial energético de México, a través de los sectores productivos, utilizando herramientas económicas, sociales y ambientales a fin de diagnosticar anualmente un rango de perdida y ganancia energética. Puesto que el Manifiesto de Impacto Energético es un instrumento regulador en la compra y venta de energía, tal y como se observa en la sección 3.7 donde se propone una simulación del sistema tarifario del recurso hídrico a precios sociales se puede observar como a través del tope fiscal el consumo energético da pie a la regulación en el mercado eléctrico, detectando fallas desde la cadena de valor productiva. Y es precisamente la producción más limpia la que detecta fallos en el mercado a través del análisis de los sistemas de producción por la vía del consumo de agua y energía. 4.1.1.2 M.I.E. y la fiscalización energética. Es importante mencionar que si bien el mercado petrolero, por mencionar un ejemplo cuenta con diversos instrumentos para la detección de fallas que funcionan a través de la “Comisión Reguladora de Energía”, el caso de la energía eléctrica es un caso distinto pues no existe algún instrumento que regule el consumo y la demanda de energía eléctrica para los sectores productivos desde la oferta hídrica, tanto para nuevos proyectos como aquellos que se encuentren en operación. En ese sentido y a través del ejercicio de la fiscalización se puede encontrar un terreno sencillo para diagnosticar la regulación del mercado eléctrico. Si bien es cierto que en México el Sistema de Información de Energía determina los consumos energéticos, nuestro país aún no proporciona datos duros sobre eficiencia energética.22Lo anterior, comúnmente sucede porque existen fallas en el mercado eléctrico desde la produccion, que no han sido corregidas mediante la intervención oportuna y eficiente del Estado. 4.1.1.3 M.I.E. y los sectores tarifarios de la energía en México. Todos los sectores productivos y sin excepción dependen de la explotación de los recursos naturales y los servicios ambientales sin embargo, una vez que inicia el proceso de transformación en productos o servicios, los sectores productivos se convierten en sectores tarifarios gestionando mal la energía eléctrica, jugando un papel vital en la oferta y demanda del mercado, dando pie a fallas que actúan como externalidades ambientales. El M.I.E. es un instrumento necesario para planificar el uso de la energía eléctrica y agua en todos los sectores. El consumo energético es el común denominador de la eficiencia económica de todos los sectores. La energía por tanto representa el pensador que mueve las fichas de ajedrez (sectores económicos) sobre un tablero de agua donde flotan las piezas para transportarse a su destino final (consumidor final)

22 El Economista. (2014). México califica último en eficiencia energética. 2015, de Periódico El Economista Sitio web: http://eleconomista.com.mx/entretenimiento/2014/07/21/mexico-califica-ultimo-eficiencia-energetica.

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Figura. 14. Situación actual de consumo energía por tipo de usuario y sector.

Como puede observarse en la Fig 4.1 el sector tarifario residencial es el que tiene el mayor número de usuarios en contraste con la empresa mediana o incluso la industria, sin embargo en el caso de la comercialización el escenario es totalmente opuesto.

Figura. 15. Ventas internas por sector tarifario.

En la Fig. 4.2 se muestra como la industria es la que genera mayores ventas internas de energía eléctrica por lo que sus consumos son altos. La eficiencia energética puede permitir que los consumos del sector industrial fueran parecidos a los residenciales y los residenciales parecidos a los de servicios. 4.1.1.4 M.I.E. y la utilidad económica. El crecimiento económico de un país se refleja también en la disminución del consumo de electricidad. Según Antonio Romero, el incremento en el consumo de energía eléctrica ya no es un indicador de riqueza y bienestar, sino de ineficiencia y pérdida de competitividad. Por otro lado el mercado eléctrico se ha diversificado, un ejemplo de esto es que muchos países exportan o importan energía eléctrica a través de tendidos (por medio de cables) y que puede generarse de muchas formas.

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Sin embargo todo el mundo está empeñado en generar más y más energía en lugar de aplicar el principio de reciclaje de residuos energéticos para rehusar la energía eléctrica y aumentar la utilidad económica, lo cual puede servirse de la eficiencia hídrica para cumplir el principio de la conservación de energía, generando utilidades económicas en lugar de gastos por importación o exportación de energía eléctrica. La eficiencia energética e hídrica es la única vía de transporte segura para reciclar los energéticos de manera oportuna, económica y sencilla. 4.1.1.5 M.I.E. y la disponibilidad de recursos. La disponibilidad de recursos se encuentra relacionada con la eficiencia productiva y el crecimiento de los sectores económicos la cual a su vez depende de la disponibilidad de recursos naturales y de manera obligatoria, con respecto a la capacidad para explotarlos dependiendo de la demanda y oferta energética para procesar la materia prima. La presunta disponibilidad de los recursos es al mismo tiempo el aseguramiento de la riqueza mediante la distribución. Sin embrago Sergio López Ayllon nos dice que en materia económica el mercado tiene fallas y que por lo tanto es necesaria la intervención del Estado para corregirlas. En ese sentido las políticas públicas como instrumentos de intervención en los fallos del mercado para un sector en específico resultan claves en el tiempo de corrección de la falla. Cabe recordar que los principales fallos en el mercado son

• Inexistencia de los ciclos económicos • La inexistencia de bienes públicos • Las externalidades • La competencia imperfecta • La distribución desigual de la renta

En el mercado hídrico-energético se puede observar un tipo de fallo relacionado con las externalidades medioambientales, y en México la procuración de este fallo aún no tiene ningún instrumento que intervenga oportunamente en su corrección por lo tanto no puede ser detectado, como es la indexación del costo del capital natural al sistema tarifario del agua, teniendo impacto en la variación del precio de la energía eléctrica. Tal y como se documentó en el capítulo 2 y 3 de este trabajo de tesis. A medida que avanzamos en la procuración de detección de fallas se acrecienta la labor del Estado para intervenir en el mercado eléctrico, también se presenta la otra cara de la moneda, me refiero a la justa distribución de la riqueza, aunque paralelamente estarían condicionando el endeudamiento de los recursos naturales y la cuota ecológica de los recursos con la aparición de escasez, que de manera operativa se mostró en el capítulo 3, cuando se calculó la demanda hídrica a través de un gasto igual a cero, escenario que por ahora nunca ha presentado el Sistema Cutzamala. En ese sentido dice Franklin Roosevelt en un documento titulado “Second Bill Rigths” dice de manera política y sobria que “la distribución justa de la riqueza tiene como resultado el derecho a tener un ingreso suficiente para tener alimentación, vestido y recreación adecuadas, derecho a una casa decente, a una buena educación, a una atención médica adecuada y a una protección adecuada frente al miedo económico que supone enfermedad, accidentes y desempleo en la vejez”.23

23 Sergio Lopez Ayllón. (2010). Distribución de la riqueza: el complejo equilibrio de la democracia constitucional. México, D.F.: Instituto de Investigaciones Jurídicas UNAM.

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Por lo tanto se subyace que los mercados requieren de manera forzada la intervención del estado para otorgar los beneficios de la canasta básica de bienestar social planteada por Roosevelt, bajo un uso eficaz de los recursos naturales, por interpretarlo de algún modo. Esta intervención está basada en la atención, captación y resolución de las fallas del mercado en un sentido estricto para mejorar la distribución de los recursos. Por lo tanto el mercado eléctrico nacional requiere de instrumentos que mejoren las fallas a través de la puesta en marcha de políticas públicas eficientes. Si bien podría denotarse que estos instrumentos son meramente reguladores del mercado, a largo plazo su actuación permitirá captar los fallos en el mercado eléctrico a través de la practica fiscalizadora de energía-agua para todos los sectores productivos en México, beneficiando el medio ambiente, la capacidad social y no de manera individual, sino en núcleos sociales o familias y sobre todo maximizando la labor de la producción más limpia en México. El problema de la distribución de la riqueza y la intervención del estado sin la acción de una política pública acarrea problemas de mala distribución, tal y como se muestra en el siguiente ejemplo analógico: En un municipio ficticio de México existe una sola fuente de agua potable, en este caso un pozo el cual requiere de 0.5 Kw de consumo energético para surtir 1 m3 de agua. También existen tres familias: Los Gómez, los Gilbert y los Paredes. Los Gómez cuentan con una vivienda pero esta carece de un sistema de abastecimiento de agua. Por eso según los Gómez, a ellos se les debería dotar de agua porque no cuentan con una vivienda digna, en ese caso la instalación de un sistema de distribución de agua potable sería importante para obtener un beneficio doble: mejoramiento de vivienda, y agua. Los Gilbert por su parte argumentan que ellos deberían quedarse con el agua porque son los únicos que cuentan con una vivienda que si posee un sistema de abastecimiento de agua y electricidad para poder bombear correctamente el agua. Finalmente los Paredes asumen que el agua les corresponde porque ellos construyeron el pozo de agua. Según la justicia social y en el marco constitucional todas las peticiones de agua son convincentes y como el agua es un derecho, a todos les correspondería el disfrute del beneficio hídrico. En ese caso si desaparece la familia Gómez y la familia Gilbert es lógico que a la familia Paredes le correspondería el recurso hídrico. Sin embargo como las tres familias permanecen en el mismo sitio y todas son familias jóvenes sin antecedentes de muertes prematuras o enfermedades, el Estado le corresponde asignar el recurso hídrico o ser un interventor de la distribución, sin embargo se encuentra en un dilema. ¿A quién deberíamos darle el recurso hídrico? Economistas como Karl Marx dicen que “a cada cual según sus necesidades” Otros que promueven la eficiencia energética dicen que a la familia Gilbert. Sin embargo Stuart Miller dice que el agua se le debe otorgar a quien incremente más la felicidad de todos. Si el estado decidiera dársela a la familia Paredes ellos gozarían del recurso hídrico y al estar abastecidos probablemente se animarían a construir más pozos para cumplir con la demanda de agua de los Gómez y los Gilbert, lo cual concuerda con la teoría de elección de Robert Nozcik en la cual dice que debemos dejar que las personas gocen del fruto de su trabajo, en este caso los Paredes construyeron el pozo, fue su trabajo. Por lo tanto la distribución de los recursos naturales no depende de la riqueza sino de la construcción de instrumentos eficaces de intervención para acumular y redistribuir adecuadamente el recurso desde su fuente y la elección que el estado deberá promover para asignar la explotación del recurso. Pero ¿qué pasaría si el pozo se secara y entrara en una fase conocida como stress hídrico o la calidad del agua pusiera en peligro la salud de los usuarios? El estado no

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tendría facultades para intervenir en la asignación del recurso, por lo que ninguna familia seria beneficiada. Por lo tanto la elección de asignación y goce de los recursos naturales queda a expensas de la capacidad ambiental para generar agua y no así de los sujetos ni tampoco del Estado. ¿Pero de qué manera el Estado se dará cuenta de las capacidades ambientales y la situación actual de los recursos naturales para la asignación de los beneficios que genera la explotación de los recursos naturales? Lo hará a través de un instrumento que pueda determinar las fallas en el mercado, en este caso las externalidades. Es a través de estas como se construyen políticas públicas eficientes, partiendo desde la raíz del problema: el medio ambiente, desarrollando una modelación económica que tome en cuenta la fuente y finalmente amplié la canasta básica de beneficio social. 4.1.1.6 M.I.E. y el acceso de servicios ambientales para el sector productivo. “Construir acueductos en regiones donde hay una evidente escasez de agua…” Bajo esa frase o slogan de la construcción como sector económico se advierte una severa crisis no solo económica sino un aturdimiento de la crisis ambiental que podría deberse a la ineficaz gestión energética e hídrica. Los sistemas ambientales asentados en diferentes regiones ambientales a lo largo del ecosistema mundial representan procesos biogeoquímicos y energéticos sumamente inteligentes, los cuales integran una gama extensísima de vida y de las cuales millones de especies se ven beneficiadas. Debido a su potencial energético natural que proveniente del sol es que proporcionan diversos servicios de calidad ambiental no solo para la especie humana sino para millones más. Ahora bien, en términos de usufructo para la especie humana, la calidad de los servicios ambiental es limitada, y en términos generales resulta difícil acceder de manera eficiente a estos servicios. La cuota que la especie humana debe pagar se refleja en el ámbito económico y las fases de escasez de los recursos naturales, teniendo como resultado el aumento de la pobreza. ¿De qué manera se puede hacer más eficiente el acceso a los servicios ambientales? La justa distribución del recurso hídrico representa en mi opinión la única puerta de acceso a servicios ambientales de calidad. Dicha distribución depende del potencial energético suficiente para pagar la cuota natural y acceder a los recursos. En ese sentido la cuantificación del capital energético depende de la intervención del Estado nuevamente a través de la instrumentación de políticas públicas relacionadas con el agua y la energía las cuales tendrán efectos secundarios en la calidad del aire, protección y regulación de cuencas, protección de hábitat y especies, almacenamiento de carbono, formación de suelos y por supuesto la belleza escénica. La Organización para la Cooperación y el Desarrollo OCDE menciona que debe existir un mercado ambiental detrás de un establecimiento de un sector productivo denominado “sector ambiental” el cual se encuentre integrado por “actividades que produzcan bienes y servicios destinados a medir, prevenir, limitar, minimizar o corregir daños ambientales al agua, aire, suelo, así como problemas relacionados con residuos, ruido y ecosistemas. Ello incluye tecnologías más limpias, productos y servicios que reducen el riesgo ambiental y minimicen la contaminación y el uso de recursos. 24 ¿Cómo cumplir con los objetivos que plantea la OCDE, sin la integración de una variable común de medición económica que tenga tradición en los mercados y además se relacione con indicadores ambientales? La respuesta nuevamente se sitúa en el

24 Carlos Muñoz Villareal. (2005). Bienes y servicios ambientales. Santiago de Chile: ONU.

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mercado de la energía eléctrica y un instrumento que ponga en práctica el sector ambiental tal y como lo plantea la OCDE. A diferencia de otros sectores económicos, el mercado ambiental no es un sector económico convencionalmente definido, por ejemplo a partir de las características físicas o el destino final de los bienes y los servicios que provee, sino de un conjunto de satisfactores, definidos elásticamente, que comparten la característica de contribuir a mejorar la calidad del medio ambiente, o de minimizar los impactos sobre el mismo y/o el grado de eficiencia en el uso de los recursos naturales. En un sentido más amplio (no carente de implicaciones en términos económicos y comerciales) se puede hablar también de bienes primarios y de servicios ambientales provistos directamente por la naturaleza como parte de este universo, tal y como lo planteamos en secciones anteriores con respecto a los sectores productivos. La variable común de integración del mercado ambiental es la energía de manera activa y el agua de manera pasiva. En ese sentido el agua representa la oferta en cuanto a la disponibilidad de recursos naturales y la energía representa la demanda en la explotación de estos mismos recursos naturales. La división entre la oferta y la demanda generará una tasa de residuos que el sistema productivo interpretara como una actuación competitiva en el mercado, estimado la cantidad de residuos que se genera por tipo de sector. 4.1.1.7 M.I.E. y la eficiencia hídrica clave en la fiscalización energética. La fiscalización de la energía eléctrica es clave en el desarrollo de la detección de pérdidas de energía eléctrica. En el proceso de distribución de energía eléctrica se presentan pérdidas técnicas y no técnicas. En el periodo 2000-2009, en el caso del área de atención de la extinta Luz y Fuerza del Centro (LyFC), dichas pérdidas se incrementaron de manera casi constante hasta alcanzar un máximo de 31% en 2009. Se estima que 19% es por robo de energía, con un valor de 14.5 miles de millones de pesos en términos muy conservadores. En el resto del país, el comportamiento ha sido más estable, con pérdidas de aproximadamente 11.3%, con variaciones poco significativas. A nivel internacional, las pérdidas totales de energía oscilan entre 6 y 8%. Así mismo la fiscalización energética permitirá conocer la eficacia de la política pública orientada a elevar la cobertura, calidad y competitividad de la eficiencia energética, la capacidad hídrica y el pronóstico de residuos por sector productivo. El desarrollo de la fiscalización energética se encuentra relacionada con la demanda efectiva del mercado ambiental, sin embargo de acuerdo con la CEPAL, una cuantificación de la demanda efectiva por bienes y servicios ambientales es difícil de estimar a partir de la información disponible sobre el mercado mexicano. De igual modo, es difícil establecer los criterios vigentes de agregación estadística dejando huecos importantes, sobre todo en lo concerniente a servicios ambientales. De ahí que se propone elegir al recurso hídrico como rector o representante de la demanda del mercado ambiental. Definir la oferta y demanda permite establecer correlaciones y valoraciones rigurosas para determinar el grado de incidencia de distintas variables sobre el desarrollo de la demanda efectiva.

4.1.2 Vinculación del M.I.E. con el Marco Jurídico Nacional. La vinculación jurídica del M.I.E. tiene su raíz base en la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos. Posteriormente se llevó a cabo la relación jurídica del M.I.E. con el Marco Jurídico Nacional analizando cuatro fases de justicia las cuales son: vinculación, desarrollo, intervención y procuración mismas que se relacionan en el marco de una jurisprudencia aplicada al ejercicio público del M.I.E. a través del mercado de hidrocarburos, mercado eléctrico, sector hídrico, eficiencia energética y sector económico.

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4.1.2.1 Constitución Política de los Estados Unidos mexicanos.

• Artículos aplicables: 4 y 27.

4.1.2.1.1 Articulo 4 Toda persona tiene derecho a un medio ambiente sano para su desarrollo y bienestar. El estado garantizara el respeto a este derecho. El daño y deterioro ambiental generara responsabilidad para quien lo provoque en términos de lo dispuesto por la ley. (Reformado mediante decreto publicado en el diario oficial de la Federación el 8 de febrero de 2012) Toda persona tiene derecho al acceso, disposición y saneamiento de agua para consumo personal y doméstico en forma suficiente, salubre, aceptable y asequible. El estado garantizara este derecho y la ley definirá las bases, apoyos y modalidades para el acceso y uso equitativo y sustentable de los recursos hídricos, estableciendo la participación de la federación, las entidades federativas y los municipios, así como la participación de la ciudadanía para La consecución de dichos fines. (Adicionado mediante decreto publicado en el diario oficial de la Federación el 8 de febrero de 2012).

4.1.2.1.2 Artículo 27: La propiedad de las tierras y aguas comprendidas dentro de los límites del territorio nacional, corresponde originariamente a la Nación… La nación tendrá en todo tiempo el derecho de imponer a la propiedad privada las modalidades que dicte el interés público, así como el de regular, en beneficio social, el aprovechamiento de los elementos naturales susceptibles de apropiación, con objeto de hacer una distribución equitativa de la riqueza pública, cuidar de su conservación, lograr el desarrollo equilibrado del país y el mejoramiento de las condiciones de vida de la población rural y urbana... 4.1.2.2 Mercado de Hidrocarburos.

Cuadro 19 Mercado de hidrocarburos.

Según el cuadro XXX la jurisprudencia aplicada a la Ley de petróleos en relación con el M.I.E. no muestra una transversalidad de vinculación de acuerdo con el Art. 5 Fracción IV. Por lo que el M.I.E no tendrá relevancia con el mercado de hidrocarburos. 4.1.2.3 Mercado Eléctrico

MERCADO ELECTRICO VINCULACIÓN (0) DESARROLLO (1) INTERVENCIÓN (2) PROCURACIÓN (3)

Ley de la Comisión Federal de Electricidad

0

Ley de la Industria Eléctrica 0

MERCADO DE HIDROCARBUROS VINCULACIÓN (0) DESARROLLO (1) INTERVENCIÓN (2) PROCURACIÓN (3)

Ley de petróleos 0

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Ley del Servicio Público de Energía

1

Ley General de Cambio Climático

2

Ley para el Aprovechamiento de las Energías Renovables

0

Ley para el Aprovechamiento de Energías Renovables y el Financiamiento de la Transición Energética.

2

Ley para el aprovechamiento sustentable de la energía.

1

Cuadro 20. Mercado Eléctrico.

Según el cuadro XXX la jurisprudencia aplicada a la Ley del Servicio Publico en relación con el M.I.E. solo muestra una transversalidad de “desarrollo” con respecto a la fiscalización energética de acuerdo el Art. 1 y 2. Así mismo la Ley General de Cambio Climático muestra una transversalidad de “intervención” de acuerdo con el artículo 7° Fracción XIV Y XIII. Ley para el aprovechamiento sustentable de la energía muestra transversalidad de “desarrollo” de acuerdo con el Art. 23°. La ley para el aprovechamiento de energías renovables y el financiamiento de la transición energética muestra transversalidad de acuerdo con el Art. 22°. 4.1.2.4 Sector Hídrico

Cuadro 21. Sector hídrico.

4.1.2.5 Eficiencia Energética.

EFICIENCIA ENERGETICA VINCULACIÓN (0) DESARROLLO (1) INTERVENCIÓN (2) PROCURACIÓN (3)

Ley Federal sobre Metrología y Normalización

2

SECTOR HIDRICO VINCULACIÓN (0) DESARROLLO (1) INTERVENCIÓN (2) PROCURACIÓN (3)

Ley de Aguas Nacionales 0 1 2 3

Ley Federal de Derechos del Agua

0 1

Leyes Estatales en Materia de Agua

2

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Ley para el Aprovechamiento de Energías Renovables y el financiamiento de la

1

Ley para el Aprovechamiento Sustentable de la Energía

2

Cuadro 22. Eficiencia energética.

4.1.2.6 Sector económico.

SECTOR ECONOMICO VINCULACIÓN (0) DESARROLLO (1) INTERVENCIÓN (2) PROCURACIÓN (3)

Ley de Promoción y Desarrollo de los Bio-energéticos

1

Ley de Coordinación Fiscal 2 3

Cuadro 23. Sector económico.

4.1.2.7 Análisis de la Jurisprudencia.

SECTOR/FASES DE JURISPRUDENCIA VINCULACIÓN (0)

DESARROLLO (1)

INTERVENCIÓN (2)

PROCURACIÓN (3)

MEDIO AMBIENTE X

EFICIENCIA ENERGETICA X

MERCADO DE HIDROCARBUROS X

MERCADO ELECTRICO X

SECTOR HIDRICO X

SECTOR ECONOMICO X

Cuadro 24. Análisis de Jurisprudencia 2

Como puede notarse en el cuadro anterior el M.I.E. actuará como un instrumento mayormente de intervención, lo que nos habla naturalmente de un regulador del mercado eléctrico, vinculatorio con respecto al mercado de los hidrocarburos y que se mantendrá como un procurador del medio ambiente y por ende del sector hídrico.

4.2 Análisis FODA del M.I.E 4.2.1 Fortalezas.

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• Es el primer instrumento de política pública que permite la fiscalización de la energía eléctrica en México.

• El estudio de gran visión propone ahorros en el consumo energético debido a la fiscalización energética.

• Dentro de los objetivos del estudio de gran vision se cuantifica el gasto energético a través de la fijación del precio de la demanda y oferta hídrica.

• Es una propuesta de instrumento de política pública sustentado en bases científicas que no persiguen un interés de consultoría empresarial.

• El MIE como política pública está respaldado en un marco jurídico aplicable y su no cumplimiento supone una condena.

4.2.2 Debilidades.

• Nulo interés por parte de los legisladores. • Que la fiscalización de la energía eléctrica en los sectores productivos incomode

al sector privado. • En su carácter nacionalista el MIE no pueda ejercerse fuera de territorio nacional. • No puede ser del agrado de las empresas trasnacionales. • Que se prefiera el uso de las normas ISO por su carácter no obligatorio y débil

en cuanto a la fiscalización energética. 4.2.3 Oportunidades.

• Es un instrumento complementario a la reforma energética y puede intervenir como reglamento secundario.

• Que durante el año 2015 se van a proponer instrumentos de política pública con respecto a la reforma energética de manera secundaria.

• El MIE permite detectar un pronóstico de emisiones de carbono equivalente provenientes del ahorro en el consumo energético

• El MIE permite garantizar el recurso hídrico en cantidad y calidad. • El MIE permitirá obtener un resolutivo de fiscalización positivo o negativo.

4.2.4 Amenazas.

• La implementación del MIE en sectores productivos con actividades altamente riesgosas como el sector minero.

• Que los sistemas ambientales se encuentren en condiciones de completa degradación ambiental y el capital natural sea despreciable.

• Que exista un nulo crecimiento del PIB el cual se relaciona con el PINE y a su vez el monto del capital natural de los sectores productivos que dependen de los servicios ambientales y que el primer indicador no logre crecer anualmente.

• Que nunca se discutan las leyes secundarias relacionadas con la reforma energética.

• Que el aumento de residuos sólidos y peligrosos en los sectores productivos distraiga la atención empresarial para mejorar la eficiencia energética en sus actividades.

• Que los principales países productores de petróleo disminuyan notablemente los precios del crudo a costa del agotamiento total del sistema ambiental y por lo tanto no se permita la fiscalización de la energía eléctrica.

4.3 Contenido General del Manifiesto de Impacto Energético (M.I.E.)

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4.3.1 Datos generales del proyecto, del promovente energético y del responsable del estudio de impacto energético. En esta sección se obtendrá la identificación del proyecto. Es importante que el nombre del proyecto no presente variaciones en los diferentes capítulos y apartados del MIE. Además de la identificación legal necesaria en el seguimiento técnico administrativo, así como para dar seguimiento y atención a asuntos relacionados al proyecto, que sean presentados por el representante legal. La omisión de datos o la falta de veracidad de los mismos retrasan el tiempo de respuesta. 4.3.2 Descripción General del Sistema de Producción, tren de tratamiento o cadena productiva. Se llevara a cabo la identificación del proyecto. La información general del Sistema Productivo debe ser clara y objetiva. La descripción del tipo de sector, consumo energético y costos anuales del recurso hídrico y energético debe ser completa, de manera que permita a la autoridad identificar aquellos componentes que puedan ocasionar impactos al mercado eléctrico. 4.3.3 Vinculación con los instrumentos de planeación energéticos aplicables y numero de padrón UPAC (solo aplica para grandes consumidores de energía eléctrica). Este apartado debe demostrar que el proyecto es viable en cuanto a que se ajusta a las disposiciones jurídicas ambientales que le son aplicables, es decir, se debe vincular cada componente del sistema productivo con normas aplicables evidenciando mediante un análisis sustentado en información técnica comúnmente, que se cumple con las regulaciones aplicables. En el caso del UPAC solo será para la promovente que se encuentre bajo los siguientes supuestos:

• Que su consumo anual de electricidad en el año calendario inmediato anterior haya superado 6 Gigawatts-hora.

• Que su consumo anual de combustibles en el año calendario inmediato anterior haya superado 9,000 barriles equivalentes de petróleo crudo (BEP), excluyendo combustibles para el transporte.

• Que bajo su nombre, denominación o razón social hayan operado una flota de más de 100 unidades de autotransporte de carga o de pasajeros en el año inmediato anterior.

4.3.4 Descripción de la dimensión económica y ambiental así como la determinación de los costos por agotamiento y degradación ambiental además de deterioro del sistema ambiental para determinar el monto del capital natural. Este es uno de los componentes más importantes del MIE. En esta sección se calculara el monto en pesos del capital natural con ayuda del sistema de cuentas económicas y ecológicas del INEGI, el monto conformara la línea de base del estudio a partir de la cual se pondera la calidad ambiental del sistema productivo donde se lleva a cabo el proyecto. 4.3.5 Estimación de la Fiscalización energética a través de la identificación, caracterización y evaluación de la demanda hídrica y energética.

pág. 120

En esta sección se calculara la oferta y demanda hídrica para costear el gasto energético y proponer ahorros conforme a la demanda de energía eléctrica. También se analizara el cambio de tarifa anual, factor de potencia y potenciales de ahorro. Al desarrollar este capítulo, el consultor debe recordar que el análisis de los impactos energéticos debe basarse en la determinación de la dinámica hídrica y energética para identificar el gasto por consumo energético óptimo a través de la oferta y demanda hídrica. 4.3.6 Estrategias para la prevención, mitigación de impactos energéticos del Sistema de Producción a través de diversas metodologías para acoplar el sistema de producción el consumo de energético óptimo que mejoren la oferta y demanda hídrica. Esta sección permitirá poner en práctica un programa de gestión energética con el uso de diversas metodologías de ahorro, como la guía de ahorro ISO 5001, OSHAS o guías de ahorro o consumo energético. La elección de la metodología de gestión quedara abierta a las necesidades de ahorro energético dado la naturaleza del sistema de producción siempre y cuando se alcance o se fije el consumo energético óptimo anual y se mejore la oferta y demanda hídrica calculada en la sección anterior. 4.3.7 Pronósticos de bienestar social, basado en el ahorro energético e hídrico. Se presentara un resumen de la capacidad del consumo energético óptimo, capital natural y oferta-demanda hídrica, reducciones de emisiones de carbono equivalente y la manera en que estos indicadores contribuyen con el aumento del PINE y su aportación al déficit fiscal por medio del porcentaje del gasto público. 4.3.8 Identificación de los instrumentos metodológicos y elementos técnicos que sustenten el Manifiesto de Impacto Energético.

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CAPITULO 5

GUIA PARA LA ELABORACION

DEL M.I.E.

pág. 122

Contenido Particular del M.I.E. Parte I 5.1 Datos generales del proyecto, del promovente energético y del responsable del estudio de impacto energético. Datos generales del proyecto, del promovente energético y del responsable del estudio de impacto energético. 5.1.1 Promovente energético y tipo de sector productivo. Nombre del promovente, proyecto o infraestructura de análisis y sector productivo. Ejemplo aplicativo: Comisión Nacional del Agua, Sistema Potabilizador Cutzamala, Sector Hídrico. 5.1.2 Responsable del estudio de impacto energético. Datos generales del consultor. 5.1.3 Unidad ambiental biofísica correspondiente con respecto al POEGT. UAB NOMBRE UAB NOMBRE DE ANP CATEGORIA DE

DECRETO 120 Depresión de

Toluca Ciénegas Lerma Área de Protección

de Flora y Fauna 120 Depresión de

Toluca Cuencas de los Ríos Valle de Bravo, Malacatepec, Tilostoc y Temascalteoec

Área de Protección de los Recursos Naturales.

Cuadro 25. Unidades Biofísicas según POEGT perteneciente al Sistema Cutzamala.

5.1.4 Localización geográfica del sistema de producción. La localización geográfica deberá estar enfocada a la infraestructura principal del sector productivo. Se recomienda utilizar coordenadas polares. Ejemplo aplicativo:

Nombre de la Presa X Y

Tuxpan -100.48 19.53 El Bosque -100.42 19.38

Villa Victoria -100.05 19.46

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Ixtapan de Oro -100.26 19.25 Colorines -100.22 19.17

Valle de Bravo -100.18 19.20 Chilesdo -100.15 19.34

Cuadro 26. Coordenadas Geográficas decimales de la zona de estudio.

5.2 Contenido Particular del M.I.E. Parte II Descripción General del Sistema de Producción, tren de tratamiento o cadena productiva. 5.2.1 Información General del Sistema Productivo. Información general del Sistema Productivo. Ejemplo aplicativo: La Comisión Nacional del Agua (CONAGUA) a través del Organismo de Cuenca Aguas del Valle de México (OCAVM) opera el Sistema Cutzamala para la entrega de agua en bloque a la Ciudad de México y su zona metropolitana, así como a la Ciudad de Toluca. La cuenca del río Cutzamala está conformada por 7 sub-cuencas, cada una de ellas con una presa que recolecta el agua de la región y la transfiere al sistema. Actualmente, el promedio de extracción de agua de dicho sistema es de casi 16 m3/s lo que equivale al 80% de su capacidad instalada. Aparentemente, no existe intención de incrementar el volumen que se extrae de las sub-cuencas que actualmente conforman el sistema Cutzamala. Sin embargo, el crecimiento en la región de aportación podría demandar más agua y con ello exigir una menor extracción para abastecer al sistema. El sistema consiste en el aprovechamiento de siete presas de almacenamiento y derivación que son: Villa Victoria, Valle de Bravo, Colorines, Chilesdo, El Bosque, Tuxpan e Ixtapan del Oro -éstas corresponden a la cuenca alta del Río Cutzamala-el vaso Regulador Donato Guerra y un Acueducto de 127 km que incluye 19 km en túneles y 7.5 km de canal, así como seis plantas de bombeo para vencer un desnivel de 1,100 metros. El subsistema Villa Victoria conduce el agua hacia la Planta Potabilizadora Los Berros a través del canal Héctor Martínez de Meza, el cual tiene una longitud 12 km. 5.2.2 Tipo de sector económico. Ejemplo aplicativo: Energía y Agua. 5.2.3 Justificación de consumo energético. Ejemplo aplicativo: El sistema tarifario del Sistema Cutzamala es sumamente complejo pues considera una gama de diversos factores que alteran la uniformidad de cobro, consumo y demanda

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teniendo consecuencias graves para la conducción del vital líquido sobre todo en la parte del tratamiento (planta potabilizadora Los Berros). Según A. Trelles, existe una diferencia marcada en la tarifa de energía correspondiente en los periodos de base, intermedia y punta. La relación punta/base para la tarifa HLS es de 3.12 y de 4.43 para la tarifa HS. Asimismo la demanda máxima en el periodo de punta se afecta por un factor de 1.0 mientras que la demanda máxima excedente se afecta por 0.2 y por 0.1 en los periodos intermedio y base respectivamente. Información proporcionada por personal a cargo del Sistema Cutzamala se mencionó que las tarifas varían cada mes, según un factor de ajuste establecido únicamente por la Comisión Federal de Electricidad (CFE). En la última década se ha observado que la tendencia en general es creciente aunque de vez en cuando pueden presentarse decrementos asociados a la baja en los precios de los combustibles. Sin embargo de manera empírica se ha observado que en el cuarto trimestre de cada año el factor de ajuste tiende a aumentar cada año. Por lo que se propone en este trabajo de tesis, definir el ajuste en el precio a través de un costo social de la energía y no basado en los ajustes de la CFE, lo que otorga independencia al Sistema Cutzamala para definir no el precio, pero si el consumo total de la energía de manera mensual. El ajuste le correspondería proponerlo a la autoridad fiscalizadora de energía eléctrica y no asi al CFE. Para los sistemas de almacenamiento, tratamiento y distribución de agua potable el factor de potencia es un indicador que obstaculiza la eficiencia energética. Es importante mencionar que el factor de ajuste es un indicador sobre el correcto aprovechamiento de la energía y demuestra la cantidad de energía que se ha convertido en trabajo. Y en ese sentido el sector hídrico no depende de la infraestructura mecánica para definir de manera autónoma el factor de potencia, sino que depende de un ciclo del agua local que en ocasiones al cual no se le puede imponer un factor de potencia para recaudar el agua necesaria de almacenamiento.25 Es importante mencionar que el factor de potencia no puede ser promovido por la CFE debido a los siguientes puntos importantes relacionados con la operación del sistema:

• El volumen de la demanda mensual no corresponde al volumen suministrado. • Las plantas de bombeo PB2, PB3 y PB4 que funcionan sincronizadas

consumieron el 73% de la energía total del Sistema.

• La demanda de agua ha ido en aumento pero la dependencia para el D.F. disminuirá debido a las proyecciones de población y para el EDOMEX aumentara significativamente

5.2.4 Estimación del costo anual del recurso hídrico y energético. Ejemplo aplicativo:

Distrito Federal Estado de México Total

Volumen Gasto Medio Volumen Gasto Medio Volumen Gasto Medio Año (Mm3/año) (m3/s) (Mm3/año) (m3/s) (Mm3/año) (m3/s) 1991 238.92 7.59 78.11 2.49 317.03 10.08 1992 224.89 7.05 89.66 2.81 314.55 9.85 1993 251.79 8.10 90.44 2.91 342.23 11.02 1994 304.34 9.67 106.31 3.38 410.65 13.05

25 CFE. (2010). Factor de Potencia. 2014, de Comisión Federal de Electricidad Sitio web: http://www.cfe.gob.mx/Industria/AhorroEnergia/Lists/Ahorro%20de%20energa/Attachments/3/Factordepotencia1.pdf

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1995 309.12 9.80 121.39 3.85 430.51 13.65 1996 305.63 9.62 145.66 4.57 451.29 14.18 1997 320.71 10.16 159.17 5.05 479.88 15.21 1998 313.07 9.93 141.64 4.49 454.72 14.42 1999 319.30 10.21 159.45 5.10 478.75 15.30 2000 306.70 9.68 176.55 5.57 483.25 15.24 2001 303.14 9.64 173.35 5.51 476.49 15.15 2002 303.66 9.65 175.99 5.60 479.65 15.26 2003 310.70 9.77 185.23 5.83 495.93 15.59 2004 310.67 9.84 177.73 5.64 488.40 15.48 2005 310.39 9.84 182.80 5.64 493.19 15.48 2006 303.53 9.61 177.26 5.61 480.79 15.21 2007 303.90 9.72 174.56 5.58 478.46 15.30 2008 15.21

Cuadro 27. Estimación de las entidades federativas que dependen de la extracción y tratamiento del Sistema

Cutzamala.

5.2.4.1 Estimación del costo anual del recurso hídrico.

Distrito Federal Estado de México Total

Volumen Gasto Medio Volumen Gasto Medio Volumen Gasto Medio Año (Mm3/año) (m3/s) (Mm3/año) (m3/s) (Mm3/año) (m3/s) 1991 238.92 7.59 78.11 2.49 317.03 10.08 1992 224.89 7.05 89.66 2.81 314.55 9.85 1993 251.79 8.10 90.44 2.91 342.23 11.02 1994 304.34 9.67 106.31 3.38 410.65 13.05 1995 309.12 9.80 121.39 3.85 430.51 13.65 1996 305.63 9.62 145.66 4.57 451.29 14.18 1997 320.71 10.16 159.17 5.05 479.88 15.21 1998 313.07 9.93 141.64 4.49 454.72 14.42 1999 319.30 10.21 159.45 5.10 478.75 15.30 2000 306.70 9.68 176.55 5.57 483.25 15.24 2001 303.14 9.64 173.35 5.51 476.49 15.15 2002 303.66 9.65 175.99 5.60 479.65 15.26 2003 310.70 9.77 185.23 5.83 495.93 15.59 2004 310.67 9.84 177.73 5.64 488.40 15.48 2005 310.39 9.84 182.80 5.64 493.19 15.48 2006 303.53 9.61 177.26 5.61 480.79 15.21 2007 303.90 9.72 174.56 5.58 478.46 15.30 2008 15.21

Cuadro 28. Estimación del costo anual del recurso hidrico-

5.2.4.2 Estimación del costo anual del recurso energético.

Pago de energía eléctrica a CFE por el bombeo en las plantas del sistema Cutzamala (2013)

COSTO EE/MES PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6

ENERO 11,347,457 15,537,123 42,647,880 42,276,916 26,571,900 1,925,553

FEBRERO 10,724,159 17,100,002 41,275,754 41,476,695 27,359,097 1,475,564

MARZO 10,874,107 15,492,772 42,602,887 42,428,057 29,315,461 438,425

pág. 126

ABRIL 5,991,009 16,551,070 45,505,056 45,105,094 35,262,228 428,703

MAYO 2,829,711 17,271,236 47,295,611 47,637,354 32,889,974 441,475

JUNIO 4,641,491 17,838,242 49,082,848 48,449,910 31,410,763 4,511,227

JULIO 9,466,106 17,908,242 49,924,804 50,344,618 31,591,587 5,274,539

AGOSTO 17,404,327 21,215,153 55,484,539 56,314,168 35,169,431 3,988,853

SEPTIEMBRE 23,161,993 20,225,724 55,672,679 56,621,148 34,350,364 4,467,988

OCTUBRE 20,016,959 17,526,857 48,007,152 48,784,743 35,263,753 5,861,512

NOVIEMBRE 14,666,302 13,408,939 35,152,720 35,191,700 32,411,342 4,039,832

DICIEMBRE 3,569,093 14,016,739 39,150,045 37,361,130 32,785,378 3,827,201

TOTAL 134,692,714 204,092,100 551,801,975 551,991,532 384,381,276 36,680,871

GRAN TOTAL (CON IVA) 1,863,640,468

Cuadro 29. Estimación del costo anual del recurso energetico.

5.2.3 Características particulares del Sistema Productivo (Diagrama de Flujo)

Figura. 16. Diagrama de Flujo del Sistema Cutzamala.

5.3 Contenido Particular del M.I.E. Parte III Vinculación con los instrumentos de planeación energéticos aplicables y número de padrón UPAC (Sólo aplica para grandes consumidores de energía eléctrica) La vinculación jurídica del M.I.E. tiene su raíz jurídica en la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos. Posteriormente se llevó a cabo la matriz de impacto legal del M.I.E. estableciendo factores que integran el Marco Jurídico Nacional bajo cuatro fases de jurisprudencia las cuales son: vinculación, desarrollo, intervención y procuración. 5.3.1 Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos. 5.3.1.1 Articulo 25 C.P.E.U.M. 5.3.1.2 Artículo 27 C.P.E.U.M.

pág. 127

5.3.2 Mercado de Hidrocarburos. 5.3.3 Mercado Eléctrico 5.3.4 Sector Hídrico 5.3.5 Eficiencia Energética. 5.3.6 Sector Económico. 5.3.7 Reforma energética. 5.3.7 Matriz de Resultados.

Cuadro 28. Matriz del impacto legal bajo la jurisprudencia de vinculación-agua.

Cuadro 29. Matriz del impacto legal bajo la jurisprudencia de desarrollo-fiscalización.

VINCULACION

Simbologia del instrumento ALTA MEDIA BAJA

L-FedX

LX

L-Fed X

RX

L X

N X

NX

LX

Ley Federal de Derechos

VINCULACION

Ley Federal sobre Metrología y Normalización, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 1 de julio de 1992 y sus reformasLey de Aguas Nacionales, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 1 de diciembre de 1992 y sus reformas.

AGUA

Reglamento de la Ley de Aguas Nacionales, publicado en el Diario Oficial de la Federación el 12 de enero de 1994 y sus reformas.

Ley de Agua Potable y saneamiento

NOM-127-SSA1-1994 (Agua para uso y consumo humano)

NOM-013-CONAGUA-2000 (Redes de distribucion de agua potable)

Ley General de Agua (Anteproyecto)

DESARROLLO

Simbologia del instrumento

ALTA MEDIA BAJA

LX

LX

L X

ECONOMIA/FISCALIZAICON

Ley de Fiscalización y Rendición de Cuentas de la Federación, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 29 de mayo de 2009.Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 4 de enero de 2000 y sus reformas

Ley del servicio de inspeccion fiscal

DESARROLLO

pág. 128

Cuadro 30. Matriz del impacto legal bajo la jurisprudencia de Intervención- Energía.

Cuadro 31. Matriz del impacto legal bajo la jurisprudencia de Procuración- Medio Ambiente

5.3.8 Valorización de la Jurisprudencia aplicada.

INTERVENCION

Simbologia del instrumento ALTA MEDIA BAJA

L X

R X

L X

L X

ENERGIALey del Servicio Publico de Energia Electrica

Reglamento de la Ley del Servicio Publico de Energia ElectricaLey para el aprovechamiento de energias renovables y el financiamiento de la transicion energetica

Ley para el aprovechamiento sustentable de energia

INTERVENCIÓN

PROCURACIÓN

Simbologia del instrumento ALTA MEDIA BAJA

LX

LX

L X

PROCURACIÓN

MEDIO AMBIENTELey General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 28 de enero de 1988 y sus reformas.

Ley General de Cambio Climático. Nueva Ley publicada en el Diario Oficial de la Federación el 6 de junio de 2012.

Ley Federal de Responsabilidad Ambiental

pág. 129

Cuadro 32. Valorizacin de la jurisprudencia aplicada mediante la vinculación.

Cuadro 33. Valorización de la jurisprudencia aplicada mediante la actuación del “desarrollo”

Total

Vinculación ALTA 12

4

Vinculación MEDIA 2

1

Valorizacion BAJA 4

4

Desarrollo ALTA 6

2

Desarrollo BAJA 22

pág. 130

Cuadro 34. Valorización de la jurisprudencia aplicada mediante la actuación de la “intervención”

Cuadro 35. Valorización de la jurisprudencia aplicada mediante la actuación de la “procuración”

5.3.9 Marco legal del MIE

Total

Intervención ALTA 3

1

Intervención MEDIA 6

3

Total

Procuración ALTA 6

2

Procuración MEDIA 2

1

pág. 131

Cuadro 36. Valorización de la jurisprudencia “puntuación final”

Cuadro 37. Diagnóstico de Jurisprudencia del M.I.E.

AGUAECONOMIA /

FISCALIZACIÓN ENERGIA MEDIO AMBIENTEVINCULACION 12DESARROLLO 6INTERVENCION 3PROCURACIÓN 6

AGUAECONOMIA /

FISCALIZACIÓN ENERGIA MEDIO AMBIENTEVINCULACION FEDERACION

DESARROLLOFEDERACION Y

ESTADOS

INTERVENCIONFEDERACION Y

ESTADOS

PROCURACIÓNFEDERACION Y

ESTADOS

PUNTUACION FINAL

COMPETENCIA

DIAGNOSTICO DE JURISPRUDENCIAResultado de las matrices de impacto legal, la jurisprudencia en las categorias de vinculación, desarrollo, intervencion y procuracion demuestra lo siguiente: Es menester de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 1 de julio de 1992 y sus reformas, ejecutar las disposiciones de sus articulos para incluir un nuevo metodo de cuantificacion de la demanda y oferta hidrica basada en el consumo energetico bajo la accion de fiscalización de la energia electrica en el sector hidrico. Una vez integrada la disposicion de la ley mencionada anteriormente se puede modificar, derogar la Ley Federal de Derechos, con el objetivo de utilizar la capacidad juridica de estos dos instrumentos aplicables en todo el territorio nacional para proponer el anteproyecto denominado Manifiesto de Impacto Energetico dentro de la Ley de Aguas Nacionales siempre y cuando se apruebe el que ahora es anteproyecto de la Ley General de Aguas.

pág. 132

5.4 Contenido Particular del M.I.E. Parte IV Descripción de la dimensión económica y ambiental así como la determinación de los costos por agotamiento y degradación ambiental además de deterioro del sistema ambiental para determinar el monto del capital natural. Valorar económicamente el ambiente supone un intento por asignar valores cuantitativos a los bienes y servicios proporcionados por los recursos ambientales, independientemente de la existencia de precios de mercado. Esto quiere decir que la necesidad de la valoración excede largamente al trabajo que hace el mercado otorgando precios y asignando recursos dentro de la economía. Hay una enorme cantidad de bienes y servicios ambientales para los cuales es imposible encontrar un mercado donde se generen los “precios” que racionen su uso dentro del sistema. La valoración nos señala que el ambiente no es gratis, puede servir para señalar los cambios en la dotación de recursos ambientales: su escasez relativa o absoluta. La valoración traduce el impacto ambiental en valores que pueden ser comparados e integrados con criterios económicos y financieros (costo-beneficio) para tomar decisiones acertadas, dejando menos espacio para juicios subjetivos. Ejemplo aplicativo: 5.4.1 Descripción del Sistema Ambiental La valoración ambiental pretende obtener una medición de la ganancia o pérdida de bienestar o utilidad que un proyecto experimenta a causa de una mejora o daño a un activo ambiental accesible a dicha persona o colectivo. Valorar económicamente el ambiente supone el intento de asignar valores cuantitativos a los bienes y servicios proporcionados por los recursos ambientales, independientemente de la existencia de precios de mercado para los mismos. Esto quiere decir que la necesidad de la valoración excede largamente al trabajo que hace el mercado otorgando precios y asignando recursos dentro de la economía. Hay una enorme cantidad de bienes y servicios ambientales para los cuales es imposible encontrar un mercado donde se generen los “precios” que racionen su uso dentro del sistema. La valoración nos señala que el ambiente no es gratis, puede servir para señalar los cambios en la dotación de recursos ambientales: su escasez relativa o absoluta. La valoración traduce el impacto ambiental en valores que pueden ser comparados e integrados con criterios económicos y financieros (costo-beneficio) para tomar decisiones acertadas, dejando menos espacio para juicios subjetivos. 5.4.2 Análisis del sistema climático local. Considerando las características climáticas e hidrológicas del SAR ya mencionadas, es de importancia resaltar los servicios ambientales que el sistema oferta. Considerando la clasificación Koopen modificado por Enriqueta García, referente a la riqueza biótica de la zona, esta constituye un aspecto importante como componente de los ecosistemas terrestres, funciona principalmente como elementos de regulación climática, hidrológica, paisajística y de control para la erosión, sirve además de hábitat y alimento de la fauna silvestre.

pág. 133

5.4.3 Composición florística. A pesar de la reducida diversidad de vegetación de la zona de estudio, muestra variaciones notables en la composición florística. Esta variación se debe a diferentes condicionantes evolutivas, así como a la fisiografía del lugar y la variación climática asociada. La riqueza florística como reflejo de la diversidad ecológica, es un parámetro que resulta de gran utilidad para caracterizar a una comunidad vegetal. 5.4.4 Composición faunística. Describir las especies faunísticas más relevantes en el área de estudio por avistamiento o bibliografía. 5.4.5 Zonas AICAS. Realizar una descripción del entorno de la zona del proyecto son las Áreas de Importancia para la Conservación de las Aves (AICAS), específicamente la AICA Lerma, 5.4.6 Rasgos probabilísticos analizados por consumo energético para los siguientes recursos naturales: Calcular el daño ambiental evitado en la envolvente de agua, aire y suelo.

o Daño a la Calidad del Agua o Daño a la Calidad del Aire o Daño a la Calidad del Suelo

5.4.7 Capital Natural Estimar el capital a través de la propuesta de un activo ambiental, el cual se podrá elegir del daño ambiental evitado en la envolvente menos económica. Análogamente a como se obtiene el PIB por el método de la producción y del gasto es posible determinar el Producto Interno Neto Ecológico (PINE). Tal y como se muestra en la siguiente ecuación:

PINE = PIN - (Cag + Cdg) Donde: Cag = Costos por Agotamiento de los Recursos Naturales Cdg = Costos por Degradación del Medio Ambiente Los costos por agotamiento son los cálculos monetarios que expresan el desgaste o pérdida de los recursos naturales (equivalentes a una depreciación), como consecuencia de su utilización en el proceso productivo. Los costos por degradación son las estimaciones monetarias requeridas para restaurar el deterioro del ambiente ocasionado por las actividades económicas. Por ejemplo, el costo ambiental del agua se refiere al monto en pesos requerido para evitar y/o disminuir su contaminación. Los datos para calcular el PINE y PIN se eligieron por sector productivo. En este caso se propone el Sector 22 denominado “Electricidad, agua y suministro de gas por ductos al consumidor final.

pág. 134

Cuadro. 38 Sector 22. Tomado de SCEE.26

26 http://www.inegi.org.mx/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/derivada/economicas/medio%20ambiente/2007_2011/SCEEM0711.pdf

pág. 135

CAPITAL NATURAL EN LA POLIGONAL DEL SISTEMA CUTZMALA

Sistema de Cuenta Económica y Ecológica de México

SECTOR 22

Indicadores al 2012(Miles de pesos) Capital Natural (Miles de pesos)

Producto Interno Neto Ecológico (PINE) 2012

Producto Interno Neto (PIN)

Costos por agotamiento ambiental (Cag)

Costos por degradación ambiental (Cdg)

Costos por degradación ambiental en 30 años de aseguramiento hidrico-energetico

Horizonte de planeacion

Costos por agotamiento ambiental del proyecto (Anual)

$ 133,677,262.00 $ 136,900,460.00 2,245,420,000.0 $ 3,223,196.00 2,248,643,198 $ 30.00 $ 44,972,863.96

Cuadro 38. Capital Natural en la Poligonal del Sistema Cutzamala.

5.4.8 Aportación al PINE

Tipos de costos ambientales

Montos ($) Porcentaje de aportación capital al equilibrio

ecológico (%) (Crecimiento anual)

Costo energético anual

1,863,640,468.00 2.50

Costo por degradación anual

2,248,643,198.00

Costo Total 4,112,283,666.00

Daño ambiental evitado por año.

137,076,122.20

Cuadro 39. Ejemplo Aplicativo para calcular el daño ambiental evitado por año

pág. 136

5.4.9 Nuevos índices de Sustentabilidad. Ejemplo aplicativo:

SIN EFICIENCIA ENERGETICA-HIDRICA CON EFICIENCIA ENERGETICA-HIDRICA

Índice de recuperación de la sustentabilidad (Cdg/Cag) Índice de recuperación de la sustentabilidad (Cdg/Cag)

0.01440 1.001

Cuadro 40. Ejemplo aplicativo para calcular los índices de sustentabilidad.

Si el índice es mayor o igual a 1 la recuperación de los costos degradación-agotamiento es positiva. 5.4.10 Proyección energética de falla en los próximos 30 años Incluir en caso de ser gran consumidor de energía eléctrica.

pág. 137

5.5 Contenido Particular del M.I.E. Parte V Estimación de la Fiscalización energética a través de la identificación, caracterización y evaluación de la demanda hídrica y energética. Ejemplo aplicativo: 5.5.1 Estimación de la Oferta Hídrica.

AÑOS OH Presa Villa Victoria(kWh/h

m3)

OH (Presa

Valle de Bravo)

OH (Presa

Chilesdo)

OH (Presa

el bosque

)

OH (Presa Colorin

es

OH (Presa Tuxpan

)

OFERTA HIDRICA (Kwh/HM

3)

2003 332.20 5.81 62.55 3.25 2.26 - 315.36 2004 349.80 5.25 969.11 4.87 2.72 - 2005 37.76 4.69 738.59 3.46 2.89 - 2006 46.46 6.10 - 8.15 2.31 4.45 2007 54.51 48.08 2.02 7.68 2.22 2.64 2008 24.72 10.44 1.52 8.09 4.72 - 2009 134.50 15.07 1.33 11.67 6.50 - 2010 256.90 20.68 1.67 9.14 2.77 - 2011 45.43 15.08 2.76 5.99 2.13 1.31 2012 37.47 6.67 - 44.39 3.94 3.79 2013 29.72 27.67 1.47 11.78 5.61 4.19

MEDIA ANUAL (kWh/H

m3)

122.68 15.05 161.91 10.77 3.46 1.49

Cuadro 41. Ejemplo aplicativo para calcular la oferta hídrica.

pág. 138

5.5.2 Estimación de la Demanda Hídrica.

Años

Volumen Extraído

(Hm3) Oferta Hídrica

(kWh/hm3)

Consumo energético/OH

(kWh)

Costo EE Base

Costo EE Intermedio Costo EE Punta COSTO TOTAL

2003 522.49 315.36 164,772.64 53,193.55 112,290.91 23,788.56 189,273.01 2004 522.49 315.36 164,773.32 53,193.77 112,291.37 23,788.65 189,273.80 2005 553.03 315.36 174,404.38 56,302.97 118,854.84 25,179.11 200,336.92 2006 538.72 315.36 169,892.31 54,846.34 115,779.91 24,527.69 195,153.94 2007 540.46 315.36 170,438.86 55,022.78 116,152.38 24,606.60 195,781.76 2008 532.17 315.36 167,825.70 54,179.17 114,371.54 24,229.33 192,780.04 2009 445.25 315.36 140,413.89 45,329.82 95,690.66 20,271.83 161,292.31 2010 499.53 315.36 157,531.67 50,855.95 107,356.25 22,743.16 180,955.36 2011 529.96 315.36 167,127.31 53,953.71 113,895.59 24,128.50 191,977.80 2012 525.68 315.36 165,779.96 53,518.75 112,977.39 23,933.98 190,430.12

2013 452.24 315.36 1,642,960.05 530,396.79 1,119,660.84 237,197.43 1,887,255.07 COSTO TOTAL 3,774,510.13

Cuadro 42 Ejemplo aplicativo para calcular la demanda hídrica

pág. 139

5.6 Contenido Particular del M.I.E. Parte VI Estrategias para la prevención, mitigación y compensación de impactos energéticos en el Sistema de Producción. 5.6.1 Datos de la fiscalización energética acorde con las estrategias de prevención y mitigación energética. 5.6.1.1 Estrategias de prevención energética. Estas influyen directamente en el indicador denominado oferta hídrica Kwh/m3 y están relacionadas con la disminución de pérdidas de energía en los diferentes procesos de captación, distribución, tratamiento y conducción hidráulica. 5.6.1.2 Estrategias de mitigación energética. Estas únicamente influyen en el costo especifico de la energía por lo tanto están relacionadas directamente con la demanda hídrica $/Kwh y estarán enfocadas en sacar el mejor provecho al sistema tarifario hídrico y energético. 5.6.1.3 Estrategias de compensación energética. Estas estrategias solo se llevaran a cabo bajo las siguientes condicionantes operativas basadas en el consumo (oferta hídrica) y el costo (demanda hídrica): Para el caso del Sistema Potabilizador Cutzamala la condicionante de cumplimiento es la siguiente: Ejemplo aplicativo: Solo se aplicara la estrategia de compensación por consumo siempre y cuando

la oferta hídrica sea menor a la oferta hídrica establecida en el pedimento de fiscalización energética.

Sólo se aplicara la estrategia de compensación por costo siempre y cuando la demanda hídrica sea mayor a la demanda hídrica calculada en el pedimento de fiscalización energética.

5.6.2 Estrategias de compensación por consumo y costo.

Tabla 37. Tipo de compensacion energetica por aplicación.

Tipo de compensación Aplicación Por consumo Conjunto motor-bomba. Por costo Sistema de distribución hidráulica. Por costo Sistema eléctrico.

pág. 140

5.6.2.1 Estrategias de compensación energética por consumo en aplicación al motor-bomba. Tendrán como indicador la oferta hídrica (consumo) y serán aplicadas únicamente al conjunto motor-bomba incrementando su eficiencia electromecánica (motor o bomba). El procedimiento para determinar una estrategia de este tipo consistirá en definir al menos dos puntos (carga gasto) donde opere el equipo de bombeo, posteriormente se deberá analizar la curva de operación y evaluar si es recomendable una adecuación del mismo a las condiciones de operación (carga-gasto). Las medidas de compensación energética por consumo que se proponen en el MIE son las siguientes:

a) Adecuación del equipo de bombeo al punto de operación real.

Figura. 17. Ficha de eficiencia energética para la adecuación del equipo de bombeo al punto de operación re

FISCALIZACION ENERGETICA

Periodo del: al Ficha No. 1

1

Cantidad

INSERTE UN CROQUIS

Fecha:

Facturacion electrica

Observaciones

ESTREGIA DE COMPENSACION POR CONSUMO

MOTOR BOMBA

NOMBRE Adecuacion del equipo de bombeo al punto de operación real

Nombre del Proyecto: Sistema Potabilizador Cutzamala

Nombre del Formato MOTOR BOMBA

Nombre del Responsable Ambiental: Ing. Alejandra Escalante Paredes

Oferta Hidrica kwh/Hm3315

Coordenadas (x,y,z) Referencias

kwh/Hm3 1

Nº Pasos a seguir Descripcion Ecuaciones

Metololdogia de calculo

Se deberá calcular la potencia hidráulica que demandará el motor una

vez implementada la acción correctiva, posteriormente se

determinará con base en el factor de carga del motor, la potencia que

deberá suministrar al equipo de bombeo y con ello determinar en su

curva de eficiencia el nuevo punto de operación. Con este valor se

determina mediante la ecuación 4.15 un nuevo valor de eficiencia y

con ello la potencia eléctrica del motor.

2 Calculo de ahorros por cobrar

Con la condición inicial de potencia (Pe antes del ajuste de la bomba)

y con la nueva potencia eléctrica determinada anteriormente, se

deberá obtener el diferencial de potencia y energía consumida en el

periodo de tiempo mediante las siguientes expresiones:

VARIABLE DE CALCULO

(Este documento tiene carácter de Declaración Jurada, la comprobación de falsedad en la información será causal de sanción).

Disminucion Total -

Los que abajo suscribimos; certificamos que los hallazgos faunisticos son verdaderos.

Potencia Hidraulica

Potencia Hidraulica demandada

Disminucion de la energia electrica consumida

_________________________________________VºBº Coordinador Tecnico Externo

Nombre:Nº Reg. Prof.:

_________________________________Responsable Técnico

Nombre:Nº Reg. Prof.:

pág. 141

b) Ajuste de la posición de los impulsores en bombas de turbina con impulsor semi-abierto.

Figura. 18. Ficha de eficiencia energética para el ajuste de impulsores en bombas turbinas.

FISCALIZACION ENERGETICA

Periodo del: al Ficha No. 1

1

Fecha:

Los que abajo suscribimos; certificamos que los hallazgos faunisticos son verdaderos.(Este documento tiene carácter de Declaración Jurada, la comprobación de falsedad en la información será causal de sanción).

Calcular la potencia electrica que demandara el equipo una vez implementada la accion correctiva

Calculas los ahorros

2 Metodologia

Valor Maximo 2.00

Diagnostico La bomba tipo turbina vertical, con impulsore abiertos presenta baja eficiencia de operaciónDeterminar la eficiencia b con que se queda trabajdno la bomba

kwh/Hm3 1

Nº Pasos a seguir Descripcion Diagrama de diseño

Oferta Hidrica kwh/Hm3315

Coordenadas (x,y,z) Referencias

Nombre del Formato MOTOR BOMBA

Indicador de bienestar Oferta Hdirica

Nombre del Responsable Ambiental: Ing. Alejandra Escalante Paredes

ESTREGIA DE COMPENSACION POR CONSUMO

MOTOR BOMBA

NOMBRE Ajuste de la operación de los impulsores en bombas de turbina con impulsor semiabierto.

Nombre del Proyecto: Sistema Potabilizador Cutzamala

_________________________________________VºBº Coordinador Tecnico Externo

Nombre:Nº Reg. Prof.:

_________________________________Responsable Técnico

Nombre:Nº Reg. Prof.:

pág. 142

c) Optimización de la eficiencia del motor.

Figura. 19. Ficha de eficiencia energética para la optimización de la eficiencia del motor.

FISCALIZACION ENERGETICA

Periodo del: al Ficha No. 3

SI NO

Fecha:

La aplicación de estas acciones puede mejorar sustancialmentela eficiencia de un motor eléctrico, y con elloreducir las pérdidas energéticas, por ejemplo, la reduccióndel 30% en las pérdidas de un motor de 10 HP con82% de eficiencia, incrementa su valor a un 87.4%, locual también puede representar un beneficio significativoen el consumo energético.

MARCAR CON UNA X

Voltaje de alimentacion por debajo del normal

Desbalance del voltaje de alimentacion al motor

Desbalance en la corriente demandada por el motor

La velocidad de operación del motor esta por debajo de la velocidad a plena carga

Alta temperatura y/o alta vibracion de cojinetes y/o rodamientosCondiciones

Valor Maximo 2.00

Los que abajo suscribimos; certificamos que los hallazgos faunisticos son verdaderos.(Este documento tiene carácter de Declaración Jurada, la comprobación de falsedad en la información será causal de sanción).

El motor de eficiencia tiene mas de 10 años

El motor ha sido rebobinado 2 veces

El motor se encuentra trabajando con un factor de carga menor al 45%

El motor se encuentra trabajando con un factor de carga mayor al 100%

1

kwh/Hm3 1

Nº Pasos a seguir Descripcion

Oferta Hidrica kwh/Hm3315

Coordenadas (x,y,z) Referencias

Nombre del Formato MOTOR BOMBA

Indicador de bienestar Oferta Hdirica

Nombre del Responsable Ambiental: Ing. Alejandra Escalante Paredes

ESTREGIA DE COMPENSACION POR CONSUMO

MOTOR BOMBA

NOMBRE Optimizacion de la eficiencia del motor

Nombre del Proyecto: Sistema Potabilizador Cutzamala

_________________________________________VºBº Coordinador Tecnico Externo

Nombre:Nº Reg. Prof.:

_________________________________Responsable Técnico

Nombre:Nº Reg. Prof.:

pág. 143

d) Corregir los desbalances de voltaje.

Durante el diagnóstico existe un desbalance de voltaje en la alimentación eléctrica al motor, y por lo tanto está trabajando con una eficiencia depreciada.

Tabla ¡Error! Utilice la pestaña Inicio para aplicar 0 al texto que desea que aparezca aquí.-1

Origen de desbalance de voltaje Acciones correctivas a implantar Desbalance en la corriente demandada por el motor, la que produce una caída de tensión en cada fase, y por lo tanto el desbalance en voltaje.

Dar mantenimiento al motor, y en caso de que el daño sea irreversible, sustituir el motor por un motor nuevo de alta eficiencia.

Desbalance de origen en la alimentación de la compañía suministradora

Solicitarle a la compañía suministradora la corrección del problema

Desbalance originado por el transformador de la subestación propia

Practicar un mantenimiento al transformador, y en caso de que el daño sea irreversible, sustituir el transformador por un transformador nuevo de bajas perdidas.

Desbalance originado por un desbalance en las cargas del transformador

Balancear las cargas del Transformador.

e) Sustitución del motor eléctrico por un motor de alta eficiencia.

Figura. 20. Ficha de eficiencia para la sustitución del motor eléctrico por otro de alta eficiencia.

FISCALIZACION ENERGETICA

Periodo del: al Ficha No. 4

Fecha:

Reduccion del entrehierro

Reduccion del espesor de la laminacion

Incremento en el calibre de los conductores

Utilizacion de ventiladores y sistemas de enfriamiento mas eficientes y mejroes materiales aislantes

Caracteristicas de los motores de alta

eficiencia3

Los que abajo suscribimos; certificamos que los hallazgos faunisticos son verdaderos.(Este documento tiene carácter de Declaración Jurada, la comprobación de falsedad en la información será causal de sanción).

Esta medida es recomendable cuando se han agotado las posibles acciones que no impliquen la inversión que representa la sustitución del motor. Esta medida es altamente recomendable cuando el motor sufre una falla y es necesario repararlo.

Condiciones1

Calcular los ahorros de energia.

Utilizacion de acero con mejores propiedades magneticas

Valor Maximo 2.00

Metodologia de calculo

2

Calcular la eficiencia a la que trabaja el motor actual.

Proponer un nuevo motor de alta eficiencia

kwh/Hm3 1

Nº Pasos a seguir DescripcionFotos del motor

Oferta Hidrica kwh/Hm3315

Coordenadas (x,y,z) Referencias

Nombre del Formato MOTOR BOMBA

Indicador de bienestar Oferta Hdirica

Nombre del Responsable AmbiIng. Alejandra Escalante Paredes

ESTREGIA DE COMPENSACION POR CONSUMO

MOTOR BOMBA

NOMBRE Optimizacion de la eficiencia del motor

Nombre del Proyecto: Sistema Potabilizador Cutzamala

_________________________________________VºBº Coordinador Tecnico Externo

Nombre:Nº Reg. Prof.:

_________________________________Responsable Técnico

Nombre:Nº Reg. Prof.:

pág. 144

f) Sustitución del conjunto motor-bomba. Sustitución del conjunto motor-bomba 5.6.2.2 Estrategias de compensación energética por costo en aplicación al Sistema de distribución hidráulica.

a) Corrección de defectos en la configuración de tuberías de descarga y en la operación.

Se presenta siempre y cuando en los sistemas de bombeo se presente un problema en la configuración de su tubería de descarga que este ocasionando un bajo rendimiento energético, con recirculaciones innecesarias, contrapresiones que eviten el flujo adecuado.

b) Reducción de pérdidas por cortante en conducciones. La reducción de pérdidas por el efecto cortante del agua sobre las paredes de la tubería se aplica para disminuir el impacto energético que representan las conducciones con altas velocidades, que en algunos casos pueden alcanzar el 30% de la potencia demandada por el equipo de bombeo. Una situación que se observa normalmente en que la velocidad del agua dentro de la tubería es superior a las 2 m3/s.

c) Instalación de variadores de frecuencia. En aquellos sistemas con suministro directo a red, donde la demanda de agua es variable y que durante la evaluación de consumos energéticos por estas variaciones hayan resultado atractivos fundamentalmente por sus niveles de consumo y costo energético, recomienda proponer y evaluar la opción de aplicar un sistema de velocidad variable en el equipo de bombeo.

d) Instalación de tanques de regulación. Esta medida se tomara en cuenta siempre y cuando el sistema productivo requiera un suministro hídrico directo de la red, se requerirá de la instalación de un tanque de regulación para reducir la capacidad del sistema de bombeo trabajando a gasto medio y por ende la potencia eléctrica del mismo 5.6.2.3 Estrategias de compensación energética por costo en aplicación al Sistema Eléctrico.

a) Optimización de instalaciones eléctricas. Esta medida consiste en corregir los problemas detectados durante la inspección y levantamiento de datos de campo particularmente de aquellos aspectos que pueden reducir el consumo energético. Los aspectos más importantes a evaluar son:

Reducción del desbalance de voltaje. Corrección del voltaje de suministro al motor.

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Optimización del factor de potencia. Reducción de pérdidas eléctricas por efecto Joule. Reducción de pérdidas en transformadores.

b) Optimización del factor de potencia.

Si el bajo factor de potencia es originado por motores sobredimensionados o trabajando en malas condiciones, sustituir dichos motores, por motores nuevos de alta eficiencia con una capacidad tal que operen alrededor del 75% de carga. Es importante mencionar que el factor de potencia en el equipo de bombeo registrado por la compania suministradora es menor a 0.93

c) Adecuación de calibres de conductores. En caso de que se haya detectado que los conductores que alimentan al motor no son del calibre adecuado o están dañados, se debe seleccionar un conductor que no solo cumpla con la NOM sino que además ahorre energía. Los conductores eléctricos se encuentran en mal estado y/o sobrecargados o cerca de su límite de capacidad de carga.

d) Reducción de pérdidas en transformadores. En caso de que se hayan detectado pérdidas significativas de energía eléctrica en el transformador, se debe evaluar el costo para corregir dicha falla. Las pérdidas de energía eléctrica en el transformador representan más del 2% del consumo total de la energía.

e) Selección de la estructura tarifaria. Un área de oportunidad de ahorro siempre atractiva en los sistemas de bombeo, consiste en cambiar la tarifa contratada con la compañía suministradora de energía eléctrica, por alguna otra que resulte más rentable. Las tarifas de energía eléctrica comprenden las disposiciones específicas que contienen las cuotas y condiciones que rigen para los suministros de energía eléctrica agrupados en cada clase de servicio. Las tarifas usualmente aplicables a Organismos Operadores de Sistemas de Agua Potable y Saneamiento son las siguientes: Tarifa 6.- Especifica para los sistemas de agua Tarifa OM.- Ordinaria en Media Tensión Tarifa HM.- Horaria en Media tensión Tarifas de cargo fijo.- Que aplica a tarifas en media tensión y entra en vigor a partir

de Enero del 2009.

pág. 146

5.7 Contenido Particular del M.I.E. Parte VII Pronósticos de bienestar ambiental, basado en el ahorro energético e hídrico. La calidad de la energía que es consumida por cualquier sistema productivo, maquinaria o equipo puede definirse como un caudal interrumpido, que carece de sobretensiones, deformaciones de la onda senoidal, producidas por armónicas en la red y variaciones de voltaje suministrado al usuario; está relacionada con la estabilidad del voltaje, la frecuencia y la continuidad del servicio. Sin embargo es necesario prever una relación directa de la calidad de la energía y la reducción en el consumo energético el cual tendrá como completo una reducción en la emisión de carbono equivalente, unidad fundamental de la gestión sustentable de los recursos naturales y control de los siguientes aspectos ambientales de manera equivalente. En el apartado anterior se propusieron medidas de prevención, mitigación y compensación para la reducción de impactos ambientales, en ese sentido cada medida tiene el potencial de ahorro en el consumo lo que tendrá un impacto directo en la reducción de emisiones de carbono la cual se analizara en una matriz de Leopoldo para pronosticar el bienestar ambiental con respecto a los aspectos aire, agua, suelo generación de residuos sólidos, peligrosos y el indicador de desempeño social. Ejemplo aplicativo: 5.7.1 Calculo del Déficit Energético. Se comparó la serie de volúmenes y gastos medios del Sistema Cutzamala con respecto a la oferta hídrica por consumo total, la cual representa el déficit del gasto en déficit que no está siendo aprovechado y que en términos económicos se eligió como el gasto público que representa la infraestructura del Sistema Cutzamala. En ese sentido se le resto al gasto medio la oferta hídrica por consumo. Tal y como se muestra en la siguiente en el siguiente cuadro:

Año Distrito Federal Estado de México Total Calculo del déficit energético Volumen Gasto Medio Volumen Gasto

Medio Volumen Gasto

Medio Oferta hídrica

por consumo

total

Gasto en

déficit

Oferta Hídrica

propuesta

Gasto de Energía

consumida por el gasto

hídrico en déficit

(Mm3/año) (m3/s) (Mm3/año) (m3/s) (Mm3/año) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m3/s/kWh) (m3/s/kWh)

2009 238.92 7.59 78.11 2.49 317.03 10.08 4.95 5.13 2.54 2.02

2010 224.89 7.05 89.66 2.81 314.55 9.85 4.95 4.9 2.54 1.93

2011 251.79 8.1 90.44 2.91 342.23 11.02 4.95 6.07 2.54 2.39

2012 304.34 9.67 106.31 3.38 410.65 13.05 4.95 8.1 2.54 3.19

2013 309.12 9.8 121.39 3.85 430.51 13.65 4.95 8.7 2.54 3.43

2014 305.63 9.62 145.66 4.57 451.29 14.18 4.95 9.23 2.54 3.63

2015 320.71 10.16 159.17 5.05 479.88 15.21 4.95 10.26 2.54 4.04

2016 313.07 9.93 141.64 4.49 454.72 14.42 4.95 9.47 2.54 3.73

2017 319.3 10.21 159.45 5.1 478.75 15.3 4.95 10.35 2.54 4.07

2018 306.7 9.68 176.55 5.57 483.25 15.24 4.95 10.29 2.54 4.05

pág. 147

Cuadro 43. Estimacion del deficit energetico.

Tal y como se muestra en el cuadro xxx la oferta hídrica propuesta, dio paso a la estimación del gasto de energía consumida por el gasto hídrico en déficit que representa el gasto público en unidades de volumen convertidas en energía de consumo que no fue aprovechado. Es importante mencionar que el gasto de energía por el gasto hídrico en déficit se calculó bajo un envolvente pronóstico que va del 2009 hasta el 2025. 5.7.2 Estimación del consumo de energía eléctrica por déficit. Posteriormente se calculó el consumo de energía eléctrica con déficit y se determinó el costo bajo la representación de la variación de precios en base, intermedio y punta, los cuales se estimaron debido al análisis de horas demandas que se muestran en el capítulo 3. De esa manera se obtuvieron los siguientes resultados:

Año

Consumo de energía eléctrica

por déficit Precio en base

Precio en intermedio

Precio en punta

% costo base

% costo intermedio

%costo punta Consumo base Consumo intermedio Consumo punta

2009 640,300,748.03 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 202,688,809.85 379,429,358.79 58,182,579.39

2010 606,809,055.12 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 192,086,930.35 359,582,854.47 55,139,270.31

2011 817,848,858.27 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 258,892,110.04 484,640,801.74 74,315,946.48

2012 1,309,553,149.61 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 414,542,338.34 776,014,885.80 118,995,925.47

2013 1,474,581,496.06 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 466,782,475.87 873,807,368.27 133,991,651.93

2014 1,639,923,897.64 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 519,122,028.33 971,785,953.50 149,015,915.81

2015 1,938,412,913.39 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 613,609,475.89 1,148,664,547.19 176,138,890.30

2016 1,695,353,700.79 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 536,668,471.72 1,004,632,541.19 154,052,687.88

2017 1,950,812,007.87 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 617,534,440.39 1,156,012,001.47 177,265,566.01

2018 1,957,733,267.72 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 619,725,382.58 1,160,113,401.00 177,894,484.14

2019 303.14 9.64 173.35 5.51 476.49 15.15 4.95 10.2 2.54 4.02

2020 303.66 9.65 175.99 5.6 479.65 15.26 4.95 10.31 2.54 4.06

2021 310.7 9.77 185.23 5.83 495.93 15.59 4.95 10.64 2.54 4.19

2022 310.67 9.84 177.73 5.64 488.4 15.48 4.95 10.53 2.54 4.15

2023 310.39 9.84 182.8 5.64 493.19 15.48 4.95 10.53 2.54 4.15

2024 303.53 9.61 177.26 5.61 480.79 15.21 4.95 10.26 2.54 4.04

2025 303.9 9.72 174.56 5.58 478.46 15.3 4.95 10.35 2.54 4.07

2030 15.21 4.95 10.26 2.54 4.04

pág. 148

2019 1,913,463,779.53 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 605,711,764.91 1,133,880,191.73 173,871,822.89

2020 1,946,925,787.40 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 616,304,247.54 1,153,709,105.30 176,912,434.56

2021 2,077,439,055.12 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 657,618,550.21 1,231,048,645.56 188,771,859.35

2022 2,024,744,881.89 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 640,938,077.34 1,199,823,137.20 183,983,667.35

2023 2,044,602,637.80 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 647,224,099.84 1,211,590,444.38 185,788,093.57

2024 1,942,088,740.16 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 614,773,068.09 1,150,842,768.28 176,472,903.79

2025 1,949,630,314.96 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 617,160,372.53 1,155,311,753.99 177,158,188.44

2030 1,642,954,370.08 1.02 1.15 1.59 0.3165525 0.59257991 0.0908676 520,081,331.99 973,581,750.58 149,291,287.51 Cuadro 44. Estimación del consumo energético en estado de déficit.

5.7.3 Determinación del Gasto Público que produce el Sistema Cutzamala. Se determinó el costo base, intermedio y punta que representa la energía no aprovechada por el Sistema Cutzamala pero invertida por el Gobierno Federal, y que representa un gasto público.

Costo base Costo intermedio Costo punta Costo total por energía. (Gasto

publico)

206,742,586.05 436,343,762.61 92,510,301.23 735,596,649.89

195,928,668.95 413,520,282.64 87,671,439.79 697,120,391.37

264,069,952.24 557,336,922.00 118,162,354.91 939,569,229.15

422,833,185.11 892,417,118.67 189,203,521.49 1,504,453,825.27

476,118,125.38 1,004,878,473.51 213,046,726.56 1,694,043,325.46

529,504,468.89 1,117,553,846.52 236,935,306.14 1,883,993,621.56

625,881,665.41 1,320,964,229.27 280,060,835.58 2,226,906,730.26

547,401,841.16 1,155,327,422.36 244,943,773.73 1,947,673,037.25

629,885,129.20 1,329,413,801.69 281,852,249.96 2,241,151,180.85

632,119,890.23 1,334,130,411.14 282,852,229.79 2,249,102,531.16

617,826,000.21 1,303,962,220.49 276,456,198.39 2,198,244,419.09

628,630,332.49 1,326,765,471.09 281,290,770.96 2,236,686,574.54

670,770,921.21 1,415,705,942.40 300,147,256.36 2,386,624,119.97

653,756,838.88 1,379,796,607.78 292,534,031.09 2,326,087,477.75

660,168,581.84 1,393,329,011.04 295,403,068.78 2,348,900,661.66

627,068,529.45 1,323,469,183.53 280,591,917.02 2,231,129,630.00

629,503,579.98 1,328,608,517.09 281,681,519.61 2,239,793,616.69

530,482,958.63 1,119,619,013.17 237,373,147.14 1,887,475,118.94

Cuadro 45. Estimación del Gasto Publico. 5.7.4 Estimación de la reducción del Gasto Publico a partir de la Oferta y Demanda Hídrica Propuesta.

pág. 149

Se puede observar una reducción media del gasto público de 4.76 puntos porcentuales según el horizonte de planeación mostrado en el cuadro xx. De manera formal y para el año 2025 se espera una reducción del 4.04 %. Así mismo el valor más alto de reducción del gasto público se pudo haber obtenido en el 2010, obteniendo ahorros de 608.27 millones de pesos. Para el año 2016 se espera una reducción del gasto público de 4.63% obteniendo ahorros de 1857.44 millones de pesos. La reducción del gasto público nunca se recupera y probablemente se deba a las fallas en el sistema Cutzamala. Sin embargo en todos los años mostrados en el horizonte de planeación se puede apreciar como el M.I.E. resulta una herramienta positiva para reducir el gasto público a través de la unión del sector hídrico y energético. La fiscalización de la energía eléctrica como una política pública de producción más limpia a través del M.I.E. supone incluso repercusiones medioambientales positivas por efecto de la emisión de carbono equivalente representada por el consumo de energía eléctrica que fue detectada como no aprovechable y que fue clasificada como gasto público.

AÑO

Gasto público sin M.I.E. Gasto público con M.I.E Reducción del gasto

público.

% Reducción Costo total por energía (Miles de pesos)

Costo de la Oferta hídrica (Miles de pesos) APLICANDO EL M.I.E.

Gasto público (Miles de pesos)

2009 735,596,649.89 88,538,908.56 647,057,741.33 12.03633929

2010 697,120,391.37 88,845,120.18 608,275,271.19 12.74458778

2011 939,569,229.15 89,132,035.83 850,437,193.32 9.48647881

2012 1,504,453,825.27 89,397,540.13 1,415,056,285.14 5.942192351

2013 1,694,043,325.46 89,640,634.67 1,604,402,690.79 5.291519604

2014 1,883,993,621.56 89,860,086.55 1,794,133,535.01 4.769659808

2015 2,226,906,730.26 90,055,119.29 2,136,851,610.97 4.043955594

2016 1,947,673,037.25 90,226,886.37 1,857,446,150.88 4.632547899

2017 2,241,151,180.85 90,375,188.05 2,150,775,992.80 4.032534209

2018 2,249,102,531.16 90,498,991.16 2,158,603,540.00 4.023782371

2019 2,198,244,419.09 90,596,693.98 2,107,647,725.11 4.121320322

2020 2,236,686,574.54 90,668,021.44 2,146,018,553.10 4.053675757

2021 2,386,624,119.97 90,712,973.54 2,295,911,146.43 3.800890672

2022 2,326,087,477.75 90,731,071.36 2,235,356,406.39 3.90058724

2023 2,348,900,661.66 90,721,729.99 2,258,178,931.67 3.862305949

2024 2,231,129,630.00 90,683,382.47 2,140,446,247.53 4.064460498

2025 2,239,793,616.69 90,616,672.69 2,149,176,944.00 4.045759931

2030 1,887,475,118.94 89,858,857.74 1,797,616,261.20 4.760796942

Total 33,974,552,140.85 1,621,159,914.00 32,353,392,226.85 4.771688843

Cuadro 46. % de Reduccion del gasto publico.

5.7.5 Potencial de Emisión de Carbono bajo un escenario energético de compensación.

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El potencial de emisión de carbono se calculó utilizando los datos de la oferta hídrica fiscalizada en las secciones anteriores y extendiendo un balance energético que propone la CEPAL para relacionar las medidas de compensación energética con el grado de ahorro. Finalmente se estimó la cantidad de carbono equivalente que no es emitido a la atmosfera en respuesta al ahorro energético presente en el proyecto. Los resultados se muestran a continuación:

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5.7.5.1 Potencial de mitigación de CO2 equivalente. Con respecto al Potencial de Mitigación

Figura. 21. Potencial de Mitigación CO2 equivalente debido de la aplicación de medidas de eficiencia energética.

Estrategias de compensacion energeticas Tipo % AhorroCantidad

kWhCantidad

MWh 1 Hm3 514.73 Hm3 2020 2030 2050Adecuacion del consumo de bombeo al punto de operación real Conjunto motor-bomba 7.50 46.50 0.047 0.48 0.02 11.47 57.36 172.09 401.54 Ajuste de la posición de los impulsores en bombas de turbina con impulsor semi-abierto. Conjunto motor-bomba 7.50 46.50 0.047 0.48 0.02 11.47 57.36 172.09 401.54 Optimización de la eficiencia del motor. Conjunto motor-bomba 7.50 46.50 0.047 0.48 0.02 11.47 57.36 172.09 401.54 Corregir los desbalances de voltaje. Conjunto motor-bomba 7.50 46.50 0.047 0.48 0.02 11.47 57.36 172.09 401.54 Sustitución del motor eléctrico por un motor de alta eficiencia. Conjunto motor-bomba 7.50 46.50 0.047 0.48 0.02 11.47 57.36 172.09 401.54 Sustitución del conjunto motor-bomba. Conjunto motor-bomba 7.50 46.50 0.047 0.48 0.02 11.47 57.36 172.09 401.54 Corrección de defectos en la configuración de tuberías de descarga y en la operación.

Sistema de distribucion hidraulica 14.80 91.76 0.092 0.48 0.04 22.70 113.49 340.47 794.44

Reducción de pérdidas por cortante en conducciones.

Sistema de distribucion hidraulica 14.80 91.76 0.092 0.48 0.04 22.70 113.49 340.47 794.44

Instalación de variadores de frecuencia. Sistema de distribucion hidraulica 14.80 91.76 0.092 0.48 0.04 22.70 113.49 340.47 794.44

Instalación de tanques de regulación Sistema de distribucion hidraulica 14.80 91.76 0.092 0.48 0.04 22.70 113.49 340.47 794.44

Optimización de instalaciones eléctricas. Sistema Electrico 0.30 18.60 0.018 0.48 0.01 4.44 22.20 66.61 155.43 Optimización del factor de potencia. Sistema Electrico 0.30 18.60 0.018 0.48 0.01 4.44 22.20 66.61 155.43 Adecuación de calibres de conductores. Sistema Electrico 0.30 18.60 0.018 0.48 0.01 4.44 22.20 66.61 155.43 Reducción de pérdidas en transformadores Sistema Electrico 0.30 18.60 0.018 0.48 0.01 4.44 22.20 66.61 155.43

TOTAL 720.44 0.72 6.72 0.35 177.39 886.96 2,660.88 6,208.71

POTENCIAL DE MITIGACION DE CO2 EQUIVALENTEPronosticos en años

ESCENARIO DE EMISION 2050Escenario Base Escenario de Ahorro Energetico

Factor de emision de CO2 por MWh (Fuente SENER)

Mitigacion TCO2/Año

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Figura 22. Balance de energía según la CEPAL y su indexación para el ahorro energético.

TIPO DE MEDIDAS DE COMPENSACION ENERGETICA

Ahorro de energia esperada indexada a la

oferta hidricaPerdidas electricas 0.30%

Perdidas en el motor 7.50%

Perdidas en la bomba 14.80%Perdidas por fugas 20.20%Perdidas por carga 1.90%

Balance de energia según la CEPAL

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5.9 Contenido Particular del M.I.E. Parte VIII Identificación de los instrumentos metodológicos y elementos técnicos que sustentan el Manifiesto de Impacto Energético. 5.9.1 Sistemas geográficos digitales. Se podrán utilizar para la descripción de la región de estudio y sus diferentes elementos, la ubicación del área del proyecto y sus características. 5.9.2 Fotografías. Se recomienda integrar un anexo fotográfico tipo álbum que describa brevemente los recorridos técnicos del sistema ambiental, los equipos de conducción y tratamiento de agua, así como los equipos de consumo energético y sus fuentes. 5.9.3 Videos. De manera opcional se puede integrar un video del sitio, mostrando los diversos equipos o motores de eficiencia energética así como de otras medidas que se puedan documentar para mejorar la fiscalización energética de su proyecto de estudio. 5.9.4 Archivo en Excel “Fiscalización de Energía” Entregar en archivo la cuenta de fiscalización energética así como el pedimento. 5.9.5 Otros Estudios. De ser necesario se podrán integrar otros estudios para respaldar la información presentada en el MIE, los cuales serán los siguientes:

• Estudios topográficos • Estudios geológicos • Estudios hidrológicos • Estudios de Hidráulica fluvial • Estudios de Geotecnia • Estudio de Impacto Ambiental • Estudios Socioeconómicos • Otros.

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Conclusiones. El capital natural de la cuenca del Rio Cutzamala se calculó a través del Sistema de Cuentas Económicas y Ecológicas del INEGI, el sistema ambiental de la cuenca de extracción y se obtuvo un costo de 131.07 Millones de pesos anuales. Cabe mencionar que el escenario natural de la cuenca presenta atributos ambientales positivos excepto en el apartado de calidad del aire, donde claramente se muestra un déficit debido a la insatisfacción del medio para el control y mezcla de hidrocarburos en la estratosfera por lo que la emisión de carbono queda en función de las cuencas atmosféricas y su vulnerabilidad, situación que influye en la calidad del medio ambiente pero no es propia del proyecto. Posteriormente se propuso una metodología para definir y calcular la oferta y demanda hídrica en términos del consumo de la energía eléctrica que abastece a la fuente de extracción, conducción, tratamiento o abastecimiento de agua. En este caso se propuso una definición compartida para la oferta y demanda hídrica en función del consumo energético:

• Oferta hídrica (Ws) es la cantidad de agua ofrecida por la cuenca en un determinado periodo de tiempo dependiendo del aumento o decremento de la energía consumida por la fuente.

• Demanda hídrica (Wd) es la cantidad de agua demandada en un determinado periodo de tiempo aumentando o disminuyendo según el decremento o alza en el precio de la energía consumida por la fuente.27

La ecuación para calcular la oferta hídrica de la cuenca del río Cutzamala, integro variables hidrológicas como el tiempo crítico, la energía natural del ciclo hidrológico local y el volumen de las presas de control del sistema Cutzamala. Su expresión es la siguiente:

Ws = (Tc / Ne) * V...Ecu. (1) Dónde: Ws representa la oferta de agua (kWh / m3); Tc: Tiempo crítico en el río (días); Vex: Volumen de agua de extracción (m3); Ne: Energía Natural (Kw/m2/día) Así mismo la ecuación para calcular la demanda hídrica se calculó a través de la cantidad de agua de extracción en un período determinado de tiempo, aumentando o disminuyendo según la disminución o aumento en el precio de la energía consumida por la fuente. Las ecuaciones se definieron según el nivel socioeconómico de consumo y se determinaron de forma lineal bajo la ecuación de una recta y = mx + b, siendo Wd la cantidad de agua a un precio dado; b constante que define la curva; m la pendiente de la demanda y, por último p que representa el precio del agua:

Wd = bm * p ... Equ (2)

27 Definición de “demanda hídrica” propuesta por la autora.

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Dónde: Wd representa la cantidad de agua consumida por el usuario final, expresada en m3/hogar / mes; "b": representa una constante que define la curva de "m", pendiente. P: precio del agua se expresa en $/m3. Con la ayuda de una basta y fortalecida base de datos, se ocuparon los volúmenes de extracción del Sistema Cutzamala bajo un horizonte de planeación de 10 años en la campaña 2003-2013 para calcular el precio del agua en el mercado con subsidio y gasto energético el cual fue de 2,54 m3 / s.Kw * h. También se calculó la demanda a precios de mercado sin subsidio el cual resulto con una volatilidad de entre $ MX 3,25 / m3 a $ 78,08 MX / m3 demanda expresada en precios la cual aumenta para el período 2015-2025 y se encuentra relacionado con la crisis energética a nivel mundial. Lo anterior explica el aumento de los precios del petróleo (oil shock) provocando un aumento gradual en los precios del agua (wáter shock) de manera local, para una infraestructura dada, como caso base de estudio económico en la relación agua-energía. Por otro lado es importante mencionar que en México existen alrededor de 252 formas de cobrar el agua, que van desde cobros municipales, estatales, programas locales de ahorro y corrupción, provocando volatilidad interna del sistema tarifario de agua nacional en los organismos operadores, rangos de cobro y estimación de subsidios fuera de contexto social, pero sobre todo provocando un aumento del gasto público, por lo que la renovación del sistema tarifario del agua, podría sustituir el sistema tarifario público por otro que sea parcialmente privatizado, el cual dependa directamente del consumo de energía eléctrica para la fijación de su precio. En otras palabras el escenario tendría que involucrar la frase “pagar socialmente energía, consumir agua” Ante este panorama es necesario generar un instrumento de política pública innovador, el cual asuma los retos globales en materia de energía y agua, cumpliendo con los elementos técnicos ambientales, legales y conceptuales de carácter económico para asegurar el desarrollo y control de una política pública medible que rinda frutos a la sociedad, analizando la detonación de un modelo privatizador del agua donde la gobernanza del recurso hídrico utilice un esquema de asociación público-academia-privada. En el último capítulo de este documento se cierra con la metodología y contenido del M.I.E, así como sus reglas de operación y vinculación con los instrumentos normativos ya existentes en México, que permiten incorporar la viabilidad legal del documento propuesto en esta tesis a un nivel de factibilidad o anteproyecto. A lo largo del documento de tesis se presentan los pasos a seguir para llenar de manera correcta el MIE a través de las variables centrales de alcance, con ejemplos aplicativos dado el caso base (Sistema Cutzamala). Se obtuvo una oferta hídrica de 315 KwH/HM3 de agua y la demanda en el precio del recurso hídrico se estableció en 11.37 $/m3 de agua. El escenario de compensación ambiental debido al indicador de carbono equivalente dadas las medidas de eficiencia energética propuestas equivalen a evitar la emisión de 177.39 Ton CO2equiv. La fiscalización energética es una práctica que depende del Estado Mexicano, pues debe garantizar su ejercicio mediante un esquema jurídico de normatividad nacional. Si bien es cierto que otras normas de la seria ISO en materia de eficiencia energética, permiten conocer el grado de consumo y proponer medidas de ahorro, su aplicación no puede por ningún modo generar una transversalidad jurídica con las figuras normativas del Estado Mexicano, por lo que su aplicación resulta no obligatoria, aunque en términos comerciales resulta ser una estrategia empresarial para consolidar una imagen verde y ecológica, pero no le apuesta a incrementar el Producto Neto Ecológico ni ser parte de un

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nuevo esquema de Fiscalización Económica de la energía basada en una nueva forma de calcular el consumo energético a través del agua. Por lo anterior la fiscalización de la energía eléctrica es sumamente importante para reducir el gasto público, tal y como se estimó en el capítulo 5 con respecto al consumo energético que no se aprovecha en el sistema productivo, de ahí que el indicador fue la oferta hídrica por producción fijada en 4.85 m3/s y posteriormente estimando una reducción media del gasto público de alrededor de 4.76%. Por lo que la hipótesis se validó. De manera general podíamos afirmar que el papel que juega la infraestructura desde sus etapas de construcción, operación y desmantelamiento al menos en el sector hídrico impacta de manera negativa en la economía nacional, pues con el tiempo representa un gasto público para el Gobierno Federal. Sobre el costo del mantenimiento y rehabilitación de la infraestructura sería necesario plantear una segunda hipótesis para averiguar cuáles son los factores que contribuyen a favorecer la reducción del gasto público y cual más ha maximizarlo. Así mismo se incorporó al documento de tesis un anexo en Excel en el cual se desarrolla el MIE de forma electrónica para que los interesados utilicen este documento y sea puesto al alcance de todos los sectores productivos o interesados, que requieran fiscalizar su energía eléctrica a través de la oferta y demanda hídrica, con el fin de mejorar su eficiencia energética, mejorando su producción y capitalizando el medio ambiente y la extracción de recursos naturales que hacen posible la producción de cualquier material, servicio o producto.

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Aportaciones El desarrollo de la tesis aporta diversos contenidos basados en cuanto al uso del capital natural para la monetización del medio ambiente, interpretado como un cuerpo extractivo de agua. Paralelamente se propone calcular la oferta y demanda hídrica, basada en el consumo energético del sistema productivo proveniente del bombeo. Finalmente se elabora una guía para manifestar la fiscalización de la energía por medio del gasto hídrico, el cual puede ser aplicado a cualquier sistema de producción; como caso de estudio, a manera de garantizar el uso del instrumento MIE, se llevó a cabo la elaboración de este último, tomando como caso de estudio la infraestructura del Sistema Potabilizador Cutzamala y que forma parte de la principal fuente de abastecimiento de agua potable para algunas delegaciones de la Ciudad de México como Iztapalapa y municipios de EDOMEX.

Tabla 38. Contenido General del Manifiesto de Impacto Energetico.

Capítulos Variable de Estudio Resultados Datos generales del proyecto, del promovente energético y del responsable del estudio de impacto energético.

Datos de la promovente y responsable del manifiesto de impacto energético.

Información general de la promovente.

Descripción General del Sistema de Producción, tren de tratamiento o cadena productiva. Transversalidad con los instrumentos de planeación energéticos aplicables.

Datos del sistema productivo. Justicia de vinculación, desarrollo, intervención y procuración.

Información técnica del sistema productivo, incluye gasto y consumo energético.

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Dimensión económica y ambiental.

Descripción del sistema ambiental, componentes bióticos y abióticos, cuantificación de rasgos probabilísticos en agua, suelo y aire. Estimación del capital natural e índice de recuperación de la sustentabilidad.

Balance disponibilidad-aprovechamiento: Positivo. Rasgo probabilístico agua: $ 809, 300,000. Rasgo probabilístico aire: $ 430, 020,000. Rasgo probabilístico suelo: $ 206, 500,000. Capital natural: $290, 000,000. Índice de recuperación: 1.001

Fiscalización energética. Estimación de la Oferta y demanda hídrica.

Oferta hídrica anual sin fiscalización energética: 315kWh/m3 Demanda hídrica anual a precio de mercado: Nivel bajo: $75.08/m3 Nivel medio: $ 129.99/m3 Nivel alto: $ 172.94/m3

Estrategias para la prevención, mitigación y compensación de los impactos energéticos en el Sistema de Producción.

Estrategias de eficiencia energética basadas en el pedimento energético, sistema tarifario eléctrico e hídrico.

Varias

Pronósticos de bienestar ambiental, basado en la fiscalización energética.

Indicadores de criterios ambientales %Reducción del gasto público.

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Cabe mencionar que este proyecto de tesis fue elegido para participar en el prestigioso Congreso Internacional de Agua “4th IWA México Young Water Professional Conference 2015” donde se hizo hincapié a la comunidad científica del agua de proponer una visión para mejorar las políticas públicas cuantificables proponiendo un instrumento medible de política pública, el cual y de manera propositiva una servidora denomino “Manifiesto de Impacto Energético” (MIE).

Fotografia 11. 4th IWA México Young Water Professional

Conference 2015”

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