presentaciÓn_ing. david morillÓn

Programa para el AprovechamientoPrograma para el AprovechamientoPrograma para el Aprovechamiento Programa para el Aprovechamiento de la Energía Solar en Méxicode la Energía Solar en México

David MORILLONDavid MORILLONInstituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de MéxicoInstituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de Méxicogg

2do Aniversario Mesa Solar: Hacia un Programa Nacional de Energía Solar2do Aniversario Mesa Solar: Hacia un Programa Nacional de Energía Solar2do Aniversario Mesa Solar: Hacia un Programa Nacional de Energía Solar2do Aniversario Mesa Solar: Hacia un Programa Nacional de Energía SolarMontevideo, Uruguay, mayo de 2010Montevideo, Uruguay, mayo de 2010

MATRIZ ENERGÉTICA EN MÉXICO

Fuente: Balance Nacional de Energía 2008

Oportunidades de mercado

ENERGÍAS RENOVABLES

BIOMASA ENERGIA DE LOS OCEANOS(mareas, olas y corrientes)

ENERGÍAÍ ÁGEOTÉRMICA ENERGÍA HIDRÁULICA

ENERGÍA EÓLICAENERGÍA SOLAR

Aplicación de las energías renovables

•Generación de energía eléctrica en gran escala

•Sustitución parcial de combustibles fósiles

•Biocarburantes sustitutos•Energetización rural aislada

•Racionalización energética en viviendas y

fedificaciones

•Respaldos energéticosp g

RECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES EN MÉXICORECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES EN MÉXICO


Disponibilidad del Recurso solarDisponibilidad del Recurso solar

Irradiancia solaren kWh/m2/día

RECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES EN MÉXICORECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES EN MÉXICO


APLICACIONES CONECTADAS A REDAPLICACIONES CONECTADAS A RED

87



19


Calentamiento de agua con energía solar

1160 il 2 d l d• 1160 mil m2 de calentadores solares de agua instalados hasta 2008 en México:hasta 2008 en México:– 11.6 m2 por cada mil habitanteshabitantes


Resultados y experiencias

A li i f t lt iAplicaciones fotovoltaicas

Aplicaciones fototérmicasCalentamiento Diseño

Bioclimático deCocción de Generación de Destilación

Aplicaciones fototérmicas

de Fluidos Bioclimático de Edificaciones Alimentos Electricidad

TermosolaresSolar

Agua • Calefacción Concentración • Electrificación l

Producción de

Viviendas Clubes deportivas

l

• Enfriamiento • Iluminación • Ventilación

• Carnes• Cereales• Leguminosas• Sopas

rural•Bombeo deagua

•Telefonía

agua potable

•DetoxificaciónHotelesProcesos IndustrialesAlbercas

Sopas• Tortillas

Telefonía•Alumbrado•Desalinizaciónde agua

•Desalinización•Desinfección

Aplicaciones agropecuarias

•Aire acondicionado en hoteles

AiAire

Secado de granos, madera,

d fpescado y frutasCalefacción

Tecnologías disponiblesg p

Baja temperatura> 60 °C

Temperatura media 60 > 150 °C

Alta temperatura150 > ………..

Calentador solar plano de gua

Calor iductos Plato parabólico

C l d l C l d l d C dCalentador solar de aire

Calentador solar de tubos evacuados

Concentrador cilíndrico

S d l H l T C t lSecador solar Horno solar Torre CentralDestilador solar Cocina solar

Calentamiento de agua y aireCalentamiento de agua y aire

Calentadores solares planos de calentamiento de aguaCalentadores solares planos de calentamiento de agua

Calentadores solares evacuadosCalentadores solares evacuados

Caloriductos ( heat pipe)Caloriductos ( heat pipe)

Generación de potencia EléctricaMedia y Alta temperaturaMedia y Alta temperatura

Caldera TurbinaCaldera Turbina

PotenciaeléctricaColectores solares de

canal parabólica Ciclo de vapor

Intercambiadores

canal parabólica Ciclo de vapor

sde calor

Ciclo del fluido térmicoTorre de

enfriamiento

Cocción de alimentosH lHorno solar

Dr. Eduardo Rincón M.

Representante ante del BOD de la ISES

Cocción de alimentosC l lComal solar

Dr. Eduardo Rincón M.

R t t t d l BOD d lRepresentante ante del BOD de la ISES

Destilación solarAgua potableAgua potable

Potabilizador de agua solar. Capacidad 25 litros diariosCapacidad 25 litros diarios

Secador solar IndirectoSecador solar Indirecto

Secador solar industrialT till T t dTortillas‐Tostadas

ÁÁrea de secado: 108 m2

Capacidad: 4 800 TortillasTiempo de secado: 30 minTiempo de secado: 30 minProducción: 76800 Tortillas/8 hrs

(160 Tostadas/min)( )Costo: $ 1 800 000.00

Mercado de calentadores solares de aguaMercado de calentadores solares de agua y beneficios en México

Superficie Instalada de Calentadores Solares en México por Sectores en el 2008México, por Sectores en el 2008

Tipo de tecnología en el 2008Tipo de tecnología en el 2008

Caloriducto:

Evacuado: 25%,

42 187 01 m2

3%,5,140.00 m2

Plastico: 49%,79,516.00 m2

42,187.01 m2

Metálico:Metálico: 23%,

38,789.50 m2

Fuente: Asociación Nacional de Energía Solar, A.C.

Instalados en viviendas por tipo de tecnología en el 2008Instalados en viviendas por tipo de tecnología en el 2008

0.7% Plástico 43.7% Metálico

2.9% Caloriducto

Metálico

52.7% EvacuadoEvacuado


Beneficios ambientalesToneladas de CO2 evitadas

l d l d l l 2008por el uso de calentadores solares en el 2008

I d i Piscinas: 46%,2,037.99 ton

CO2Hoteles: 10%

Industrias: 10%,

443.33 ton CO2

Otras: 2%,91.21 ton CO2

Hoteles: 10%,423.68 ton CO2

Viviendas: 32%

1,417.07 ton CO2


Calentamiento solar de agua

T t d 80°C

Calentamiento solar de agua

Temperatura de uso menores a 80°C

• Sector residencialSector de interés social, residencial, edificios de departamentos

• Sector industrialSector industrialRefresquero, agua embotellada, curtiduría, lavanderías, tortillerías

• Sector agropecuario• Sector agropecuarioRastros, comercializadoras de verduras, invernaderos,

• Sector comercial y de serviciosHotelería, balnearios, clubes, restaurantes, seminarios,

Oportunidades de mercadoOportunidades de mercado

30° < 20% of household with GWH

30 >21% and < 35% of household with GWH

>36 and <55% of household with GWH

25°

UDE

GWH

20°

N L

ATIT

U

15°

GWH: GAS WATER HEATER

-115° -110° -105° -100° -95° -90°W LONGITUDE

Productos y empresas

• Producto mexicano desdeProducto mexicano desde hace 50 años

• Mas de 50 empresas fabricanMas de 50 empresas fabrican y comercializan

• Los precios extranjeros no p jeran competitivos

• La normatividad detiene los malos productos

Legislación para aprovechamiento de las energías renovables

•Ley de Promoción y Desarrollo de los Bioenergéticos

•Ley para el Aprovechamiento Sustentable de la EnergíaEnergía

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

Programas para el Aprovechamiento de las Energías Renovablesg g

•Investigacióng

•Legislación

Normatividad•Normatividad

•Programas de financiamiento

•Programas de desarrollo sectorial y tecnológico

Programa para la Edificación Sustentable

Investigación y desarrollo tecnológico

Programa para la Edificación Sustentable

Atlas Guías Manuales Sistemas pasivos Materiales y sistemas constructivos

Proyectos pilotos (Transferencia de tecnología)

Normatividad Normatividad

Sistemas de financiamiento

Programas de certificación

Programa para calentadores de agua con energía solar

I i ió• Investigación• Desarrollo tecnológico

f l í• Trasferencia de tecnología• Normatividad• Sistemas de financiamiento• Programa Nacional

Programas de investigación

•Fondo para la Sustentabilidad energética:Fondo para la Sustentabilidad energética: SENER-CONACYT

•Grupo de Tecnologías Sustentables: UNAMG upo de ec o og s Sus e b es: UN

•Fondo Sectorial para la Vivienda: CONACYT-CONAVI

•Fondos Estatales: CONACYT

CEMER CONACYT G b d G j t•CEMER: CONACYT, Gob. de Guanajuato

•Memoria histórica de las energías renovables en México: ANESMéxico: ANES

N ti id dNormatividad

•Normas Mexicanas para la Eficiencia de los Calentadores Solares de Agua, terminología, instalaciones y sistemas de calentamiento de agua con energía solar, en proceso la norma para el termotanqueg , p p q•Laboratorio de certificación (2006): NORMEX•Norma Oficial Mexicana para el Uso de los Calentadores Solares de Agua en la Ciudad de MéxicoCalentadores Solares de Agua en la Ciudad de México, mínimo un 30 % del total de los requerimientos en edificios comerciales•Código de Edificación de Vivienda: Capitulo de•Código de Edificación de Vivienda: Capitulo de Sustentabilidad, uso obligatorio de calentadores solares en un mínimo del 50 % de total de las necesidades del agua caliente de la vivienda y hasta 10 kW de generación de electricidad con vivienda y hasta 10 kW de generación de electricidad con fotovoltaicos conectados a la red•Protocolo de idoneidad de producto y empresa

Programas de financiamiento•Hipoteca Verde (INFONAVIT)

•PROCALSOL (CONUEE)( )

•Eficiencia energética y calentadores solares de agua (FIDE-CFE)( )

•Criterios e Indicadores de los Desarrollos Habitacionales Sustentable (CONAVI)( )

•Proyectos Agropecuario (FIRCO-SAGARPA)

FONDOS PYMES: SE CANACINTRA•FONDOS PYMES: SE-CANACINTRA

Programas para el desarrollo tecnológico y sectorial

•Programa de Promoción del Uso de los Calentadores Solares (CONUEE)

•Programa para el Desarrollo Habitacional Sustentable

• Programa para el Desarrollo Agropecuario: bombeo de agua con energía solar y eólica,

f i ió l l ifi iórefrigeración solar, electrificación, aprovechamiento de la biomasa, etc. (SAGARPA)(S G )

•Programa de ElectrificaciónRural (SENER)

PECC•PECC

Beneficios fiscales de la Inversión en I f t t d E í R bl

Artículo 40 Los por cientos máximos autorizados tratándose de activos fijos por tipo

Infraestructura de Energía Renovables

Artículo 40. Los por cientos máximos autorizados, tratándose de activos fijos por tipo de bien son los siguientes:

…XII. 100% para maquinaria y equipo para la generación de energía proveniente dep q y q p p g g p

fuentes renovables.

Para los efectos del párrafo anterior, son fuentes renovables aquéllas que por sunat rale a o mediante n apro echamiento adec ado se consideran inagotablesnaturaleza o mediante un aprovechamiento adecuado se consideran inagotables,tales como la energía solar en todas sus formas; la energía eólica; la energíahidráulica tanto cinética como potencial, de cualquier cuerpo de agua natural oartificial; la energía de los océanos en sus distintas formas; la energía geotérmica,l í i t d l bi d l id A i i idy la energía proveniente de la biomasa o de los residuos. Asimismo, se considera

generación la conversión sucesiva de la energía de las fuentes renovables enotras formas de energía.

Nota: Este artículo aplica también a las PERSONAS FÍSICAS CON ACTIVIDADESEMPRESARIALES Y PROFESIONALES. De acuerdo a los artículos 123 frac. IV y 124de esta ley.

ProcalsolObjetivo: Tener instalados, para el año 2012, un millónh i il d d d l d l

Procalsol

ochocientos mil metros cuadrados de calentadores solaresde agua en México.

Procalsol

Instalaciones en edificios nuevos y existentesMetas por sector

Procalsol

Instalaciones en edificios nuevos y existentes

Fuente: PROCALSOL, Conae-ANES-GTZ, 2007

Beneficios en el sector RESIDENCIALBeneficios en el sector RESIDENCIAL

Caso de estudio: Sector ViviendaCaso de estudio: Sector Vivienda

El sistema de calentamiento solar de agua lograría loEl sistema de calentamiento solar de agua, lograría losiguiente

– El sistema ahorraría cerca del 70 % del costo de combustible $3000.– Para lo cual, se instalarían 4 m2 de calentadores solares.– La inversión inicial del equipo es de $10 000 (calentador solar +La inversión inicial del equipo es de $10,000 (calentador solar +

termosifón)– Periodo de amortización del equipo: 2.5 Años

– Vida útil del equipo: 20 Años

– Ahorro total en la vida útil del equipo (descontando la inversión inicial):$71,500.00

– Se dejarían de emitir a la atmósfera en la vida útil del equipoj q p22.3 ton de CO2

Vivienda de interés socialVivienda de interés social

Sector IndustrialC tid d dCurtido y secado de cuero

Instalaciones en Hoteles

BalneariosBalnearios

Hospitales EscuelasHospitales, Escuelas

Consumo de GasConsumo de Gas•• 128128 KgKg.. dede gasgas LPLP anualmenteanualmente porpor vivienda,vivienda, oo

Consumo de GasConsumo de Gasgg gg pp ,,

•• 385385..7676 litroslitros dede gasgas LPLP anualesanuales porpor viviendavivienda

120

140

80

100

as L

P

60

80

Kilo

gram

os d

e G

a

20

40

0Promedio Nacional Promedio Rural Promedio Urbano

Cocción Agua caliente

Regiones, bioclimas y ciudades

REGIÓNCLIMATICA

REGIÓNBIOCLIMA

CIUDADES POR REGIÓN

1. 1 Semifrío-seco Tulancingo y Zacatecas

Regiones, bioclimas y ciudades

1.Templada

1 Semifrío seco Tulancingo y Zacatecas

2 Semifrío Ciudad de México, Toluca, Puebla, Morelia, Tlaxcala y Pachuca

3 Semifrío-húmedo Xalapa

4 Templado-seco Aguascalientes, Durango, León, Oaxaca, Querétaro, Saltillo, San Luis Potosí y Tijuana

5 Templado Guadalajara, Guanajuato y p j , j yChilpancingo

6 Templado-húmedo Tepic y Cuernavaca

2. Árida 7 Cálido-seco Monterrey, Culiacán, Gómez Palacio La Paz y TorreónPalacio, La Paz y Torreón

8 Cálido seco-extremoso

Mexicali, Hermosillo, Ciudad Obregón, Chihuahua y Ciudad Juárez

3.Trópico Seco

9 Cálido-semihúmedo Mérida, Colima, Ciudad Victoria, Mazatlán y Tuxtla Gutiérrez

4. Trópico Húmedo

10 Cálido-húmedo Acapulco, Madero-Tampico, Campeche, Cancún, Cozumel, Húmedo p , , ,Chetumal, Manzanillo, Tapachula, Veracruz y Villahermosa

Beneficios mensuales por viviendaBeneficios mensuales por vivienda

BENEFICIOS MENSUALESC OS SU S

REGION Equipos Numero

CO2 evitado Ton

Gas ahorrado kg

Ahorro $

1 337153 0.05075 16.92 1602 5112441 0.04975 16.58 160 3 932819 0.04975 16.58 1604 1528257 0.0545 18.17 170 5 291445 0.0545 18.17 175 6 1157917 0.0595 19.83 1907 1327225 0.056 18.67 180 8 241219 0.05025 16.92 1608 241219 0.05025 16.92 1609 824364 0.0545 18.17 175

Beneficios totales en el paísBeneficios totales en el país

CO2 evitado Gas ahorrado REGION

CO ev adoMiles Ton

Gas a o adoMiles kg Ahorro Millones $

1 205 68,456 647

2 3,052 1,017,171 9,816

3 557 185,594 1,791

4 999 333 221 3 1184 999 333,221 3,118

5 191 63,547 612

6 827 275,538 2,640

7 892 297,351 2,867

8 145 48,977 463

9 539 179,744 1,7319 539 79,7 ,73

TOTAL 7,408 2,469,599 23,685

Resultados y experiencias

I t d l P G LPI t d l P G LPImpacto de los Programas: Gas LPImpacto de los Programas: Gas LPCaso Promedio Nacional

350

400

300

350

200

250

ros

de G

as

100

150

Lit

50

0Línea Base Hipoteca Verde Hipoteca Verde 2 Vivienda Sustentable 2009

Cocinar Calentar agua

ConclusionesConclusiones

• En México dada la disponibilidad del recurso solar en todo el territorio,En México dada la disponibilidad del recurso solar en todo el territorio,en particular el calentamiento de agua es una de aplicaciones térmicasde la energía solar más rentables.

• El uso de sistemas solares genera ahorros sustanciales de combustible,su operación y mantenimiento es simple, el tiempo de retorno de lainversión es atractivo y contribuye a la reducción de las emisiones degases de efecto invernadero.

E Mé i i t li i i l di ñ• En México existen empresas con amplia experiencia en el diseño,fabricación, comercialización e instalación de sistemas térmicos solares.

• La asociatividad empresarial en redes de conocimiento es clave para• La asociatividad empresarial en redes de conocimiento es clave paraaumentar la competitividad del sector

Programas de calentadores solaresProgramas de calentadores solares• INVI Instituto de la Vivienda del D.F. ‐ Norma Ambiental del Gobierno del D.F.

• PROCALSOL : CONUEE‐ANES‐INFONAVIT‐CONAVI‐GTZ

• FIRCO (SECTOR AGROPECUARIO)( )

• FIDE ( SUSTITUCIÓN DE CALENTADORES ELÉCTRICOS DE AGUA)

PRODICASOL (GUANAJUATO)• PRODICASOL (GUANAJUATO)

• COVEG (Comisión de Vivienda del Estado de Guanajuato), paquete ecológico por $16 585.00.

• Hipotecas Verdes del INFONAVIT

• CONAVI ( SUBSIDIOS PARA CASAS SUSTENTABLES)• CONAVI ( SUBSIDIOS PARA CASAS SUSTENTABLES)

• Fondo Plata del Gobierno de Zacatecas

• FONDOS ESPECIALES EN VARIOS MUNICIPIOS DEL PAÍS

Costo del regaderazo en MéxicoCosto del regaderazo en México

$2.50

$3.00Gas LP

Gas NaturalS l

$1 50

$2.00

or b

año

Solar

$1.00

$1.50

Peso

s po

$0.00

$0.50

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

P t i l d l E í R bl M dPotencial de las Energías Renovables: Mundo

Radiación Solar en laSuperficie de la Tierra/año

152,424 x 1013 kWh,

Biomasa

Hidráulica4.6 x 1013 kWh

C di l d

Mareas762.1 x 1013 kWh

152.4 x 1013 kWh

Consumo mundial deEnergía en 19959.5 x 1013 kWh

Eólica3,084.4 x 1013 kWh

Fuente: Ing. Preben Maegaard, Presidente de la Asociación Mundial de Energía Eólica (WWEA)y Vicepresidente de EUROSOLAR, Varadero Cuba, 25 mayo 2005

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presentaciÓn_ing. david morillÓn

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