energías del siglo xxi, tecnologías y tendencias ing. nelson hernández blog: gerencia y...
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Energías del siglo XXI, tecnologías y tendencias
Ing. Nelson Hernández
Blog: Gerencia y Energia
Twitter: @energia21 Noviembre 2011
“La agricultura primitiva aunque sostenible había permitido que la población aumentara hasta cerca de mil millones al inicio de la Era del Petróleo. La población entonces se expandió seis veces, exactamente al tiempo que lo hacía la producción del petróleo. Una tasa de crecimiento sin precedentes en la historia de la Humanidad”.
Colin Campbell, 2006
“En 1859, la especie humana descubrió un enorme cofre del tesoro en su sótano: el petróleo y el gas, unas fuentes de energía que se encontraban con facilidad y a bajo costo. Hicimos, al menos algunos de nosotros, lo que nadie hace con un tesoro en el sótano, sacarlo y despilfarrarlo”.
Kenneth Boulding, 1978
El mundo de noche
POBLACION
ELECTRICIDAD
CAMBIO CLIMATIC
O
DESARROLLO
DESCARBONIZAR SISTEMA
ENERGETICO
NUEVO ORDEN
ENERGETICO
El Nuevo Orden Energético Mundial requiere una energía que sea abundante, económica, accesible a todos, de precio no volátil, amigable al ambiente y de carácter sustentable
Solar
Nuclear
Maremotriz
Geotérmica
Biomasa
Eólica
Gas natural
Carbón
Petróleo
Hidráulica
Térmica
Foto voltaica
Espacial (futura)
Residuos
CultivosBiocombustibl
es
Renovables: Existen en una cantidad ilimitada en la naturaleza y amigables al ambiente
No Renovables: Existen en una cantidad limitada en la naturaleza y no amigables al ambiente
Fuentes de energía
Infografia: Nelson Hernandez
2007
Proceso Preparatorio
Consultas y Conferencias
2008
Preparación final de la
Conferencia
Finalización de Estatutos
2009
Conferencia de la
Fundación de IRENA
Firma Estatutos
Decisiones Iniciales
Establecimiento de estructura
Inicio de actividades
Fase Inicial de IRENA
2010
Primera Asamblea
Ratificación Estatutos
Estructura de Financiamiento
Programa de trabajo
Formación de IRENA (*)
(*) Agencia Internacional de Energías Renovables
Asamblea inaugural abril 2011
Adnan Z Amin (Kenya)
Director General
Opciones de abastecimiento de la demanda mundial 1860-2060
renovables
nuclearcarbón
gaslíquidos
Mundo. Pronostico consumo energía al año 2035 (MBD)
Fuente: EIA 2011 Infografía: Nelson Hernández
2010 2035
346
11.1 %
6.7 %
27.2 %
22.7 %
32.3 %
11924.5 %
9.0 %22.7 %
21.9 %
21.9 %2274.0 %5.5 %
29.5 %
23.1 %
37.9 %
Líquidos (29.2 %)
Carbón (27.2 %)
Nuclear (6.7 %)
Renovables (14.2 %)
Gas natural (22.7 %)
Electricidad (43.8 %)
27.8 %
78.4 %
100 %
61.1 %
37.0 %
3.3 %
Perdidas (67.6 %)
Neta (32.4 %)
Transporte (26.2 %)
Industrial (53.2 %)
Comercial (7.8 %)
Residencial (12.8 %)
2.6 %
60.5 %
1.8 %
30.5 %
1.3
%
39.8 %
3.9 %
0.4 %
6.1 %
36.1 %
14.5 %
2.1 %
0.7 %
0.1 %21.1 %
23.7 %
47.2
%
Total =346 MMBDPE
Neto final = 244 MMBDPE
CO2 = 12.0 x 109 TM
95 %
3 %2 %
21.4 %
57 %23 %
20 %
50.6 %
67 %25 %
8 %
11.5 %
11 %
31 %58 %16.5 %
Fuente: EIA 2011 Infografía: Nelson Hernández
Mundo. Pronostico consumo energía al año 2035
12056912321822400Total
MGSBEHTotal
4392770Alemania
8484Venezuela
328691Japón
15122137India
136136Noruega
1174175Rusia
1368369Canadá
1715552251376Estados Unidos
141371386Brasil
13563576China
Los 10 primeros en producción electricidad por energías renovables( Twh)
Hidroelectricidad
Eólica BiomasaSolar PV
Geotermal
Maremotriz
Tarifas únicas mundiales para la electricidad Reactores fusión nuclear Energía solar espacial
2035-2050
Cantidad de agua usada en
productos Utilización del
calor de los océanos
Primer reactor nuclear de
torium (India) Edificios
generan su propia
electricidad Fabricación agua sintética 80 % energía
es fósil Generación
electricidad solar (ventanas)
Redes locales de transmisión de energía Redes eléctricas inteligentes Escasez de electricidad Nano solar
Uso carbón Limpio Negavatios Caos del carbono Inversiones energías renovables Resurgir de la nuclear Micro generación eléctrica renovable Auto control energía domestica Almacenamiento de energía Biocombustibles 3ra generación
2025-20352020-20252015-20202010-2015
Tendencias en materia de energía
2
20571957
8
4
16
Hoy
2.55 % I.A
.
1.00 %
I.A.
EMISIONES DE CO2(millardos de TM)
+ 2 °C 450 ppm380 ppmConcentración CO2Valor de no retorno
• Elevar a 25 km/lts autonomía vehículos
• Reducir a 8000 Km anuales el recorrido de vehículos
• Mejorar en 25 % la eficiencia de equipos domésticos y AA
• Elevar a 60 % eficiencia plantas eléctricas a carbón
• Captura CO2 en plantas eléctricas
• Captura CO2 en plantas de H2
• Captura de CO2 en plantas combustibles sintéticos
• Reemplazo de plantas eléctricas a carbón por GN
• Incrementar plantas nucleares
• Detener deforestación
• Cambiar métodos de labranza
Políticas Globales
REDUCIR(Implementando 4
políticas)
DETENER
(Implementando 8 políticas)
• Incrementar energía eólica• Incrementar energía solar• Aumentar Biocombustibles
Energía Siglo XXl (otras acciones y tecnologías)Eficiencia Energética
Automóviles Híbridos
Automóvil de Aire Comprimido
Automóvil a agua
Automóviles eléctricos (Better Place)
Energía Steorn (energía libre) ?
Energía Solar Dirigida Espacial (SSP)
Skysails (Barcos a Vela)
Celdas Solares en rollos
Captura de CO2
Energía genética (LS9 Petroleum™)
Nanoenergia
Cambio paradigma del motor a combustión interna
La energía alternativa mas barata
Redes Eléctricas Inteligentes
Esquema de una infraestructura posible para el suministro de energía eléctrica sostenible para Europa y el Mediterráneo.
Sistema energético sostenible
Fuente: Electric Power Research Institute
Desarrollo tecnológico de energías renovables
Eólica Solar Etanol Bio diesel
5.15
3.18
0.90
0.12
Infografía: Nelson Hernández
Rendimiento (Kwh / m2)
Infografia: Nelson Hernández
Hidroeléctrica
Solar PV
Solar Concentrada (PV)
Planta a Gas
Torre Solar
Torre Solar + Paneles PV
Nuclear
Parque Eólico
0.044
0.016
0.052
0.131
0.143
0.143
Geotérmica 0.153
Maremotriz 0.156
Fuel Oil/Orimulsión 0.158
Planta a Carbón 0.161
0.250
0.263Carbón (75 % de secuestro) 0.265
1500
8250
715
1300
3750
6750
6165
1000
7935
5200
4140
$/Kw instalad
o
2900
12000
(*) Considera costo de la tonelada de emisión de CO2 (50 $/tonelada)
Costo* Generación de Electricidad ($/Kwh)
100.0
450Total
20.894Hidráulica
5.826Maremotriz
1.88Geotermal
15.670Eólica
50.6228Solar
3.817Bio Energía
1.67Mini Hidráulicas
%Millones de TPE
2010. Potencial energético estimado de Venezuela
Fuentes:
(1) Tomadas del informe BP 2011 (http://www.bp.com/productlanding.do?categoryId=6929&contentId=7044622)
(2) “Energías Renovables: potencial energético de recursos aprovechables”. División de Alternativas Energéticas, MEM (2001) MARTÍNEZ, A.
(3) Venezuela en el Juego Nuclear (
http://plumacandente.blogspot.com/2009/10/venezuela-en-el-juego-nuclear.html)
Elaboración: N. Hernández
36655
560
450
320
4925
30400
Millones de TPE
100.0Total
1.5Nuclear (3)
1.2Renovables (2)
1.0Carbón (1)
13.4Gas (1)
82.9Petróleo (1)
%
TPE = 7.33 Barriles Petróleo Equivalente
Líquidos (45.3 %)
Hidroelec (32.2 %)
Gas (22.5 %)
Electricidad (49.6 %)
Total = 1216 MBDPE
33.6
%
100.0 %
34.8 %
20.9 %
Perdidas (29.7 %) Neta (70.3 %)
Transporte (36.5 %)
Industrial (45.7 %)
Comer/Domes (17.8
%)
10.1 %
89.9 %
5.5 %
7.5 %
87.0 %
66.4
%
Neto = 1038 MBDPE
Venezuela 2010. Consumo de Energía Mercado Interno
Fuente: MENPET/MPPEE/archivos NH Elaboración: Nelson Hernandez
Venezuela. Potencial energía solar
Venezuela. Potencial energía eólica
Venezuela y las energías alternativas
Venezuela tiene alto potencial para desarrollar la energía eólica y la solar
El uso de estas fuentes energéticas han sido esporádicas, y como proyectos pilotos o esnobismo
No existe una política para incorporarlas a la matriz energética venezolana
Los precios bajos de las energías convencionales son barreras para el desarrollo de las no convencionales
Lecciones aprendidas
• La eficiencia energética es, hoy, la energía mas abundante y mas económica con que cuenta la humanidad
• Por razones ambientales, geopolíticas y económicas es necesario y prioritario el desarrollo de las energías alternativas (EA)
• Las energías fósiles serán sustituidas, paulatinamente, por las EA en los próximos 30 años
• El mayor uso de las EA es en la generación de electricidad.
• Los bio combustibles “celulósicos” serán los dominantes
• La solar espacial luce como la energía solar dominante en el largo plazo
• Existe alta probabilidad de cambiar el paradigma de motor a combustión interna
• Los países desarrollados (G20) son los abanderados en el desarrollo y aplicación de las EA
• Los países latinoamericanos, exceptuando Brasil y México, están desfasados en el uso de las EA
Energías del siglo XXI, tecnologías y tendencias
Ing. Nelson Hernández
Blog: Gerencia y Energia
Twitter: @energia21 Noviembre 2011
… Muchas Gracias