Tendencias Energias Siglo XXI

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 CLIMATICO 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

Fuentes de energía Infografia: Nelson Hernandez Solar Nuclear Maremotriz Geotérmica Biomasa Eólica Gas natural Carbón Petróleo Hidráulica Térmica Foto voltaica Espacial (futura) Residuos Cultivos Biocombustibles 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

Formación de IRENA (*) (*) Agencia Internacional de Energías Renovables 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 Asamblea inaugural abril 2011 Adnan Z Amin (Kenya) Director General

Opciones de abastecimiento de la demanda mundial 1860-2060

Mundo. Pronostico consumo energía al año 2035 (MBD) Fuente: EIA 2011 Infografía: Nelson Hernández renovables nuclear carbón gas líquidos 2010 2035 346 11.1 % 6.7 % 27.2 % 22.7 % 32.3 % 119 24.5 % 9.0 % 22.7 % 21.9 % 21.9 % 227 4.0 % 5.5 % 29.5 % 23.1 % 37.9 %

Mundo. Pronostico consumo energía al año 2035 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 10 9 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

Los 10 primeros en producción electricidad por energías renovables( Twh) 1 20 5 69 123 2182 2400 Total M G S B E H Total 4 39 27 70 Alemania 84 84 Venezuela 3 2 86 91 Japón 15 122 137 India 136 136 Noruega 1 174 175 Rusia 1 368 369 Canadá 17 1 55 52 251 376 Estados Unidos 14 1 371 386 Brasil 13 563 576 China Hidroelectricidad Eólica Biomasa Solar PV Geotermal Maremotriz

Tendencias en materia de energía 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 2025-2035 2020-2025 2015-2020 2010-2015

2 2057 1957 8 4 16 Hoy 2.55 % I.A. 1.00 % I.A. EMISIONES DE CO2 (millardos de TM) + 2 °C 450 ppm 380 ppm Concentración CO2 Valor 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

Infografía: Nelson Hernández Rendimiento (Kwh / m 2 ) Eólica Solar Etanol Bio diesel 5.15 3.18 0.90 0.12

Infografia: Nelson Hernández Costo* Generación de Electricidad ($/Kwh) 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 0.263 Carbón (75 % de secuestro) 0.265 1500 8250 715 1300 3750 6750 6165 1000 7935 5200 4140 $/Kw instalado 2900 12000 (*) Considera costo de la tonelada de emisión de CO2 (50 $/tonelada)

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 100.0 450 Total 20.8 94 Hidráulica 5.8 26 Maremotriz 1.8 8 Geotermal 15.6 70 Eólica 50.6 228 Solar 3.8 17 Bio Energía 1.6 7 Mini Hidráulicas % Millones de TPE 36655 560 450 320 4925 30400 Millones de TPE 100.0 Total 1.5 Nuclear (3) 1.2 Renovables (2) 1.0 Carbón (1) 13.4 Gas (1) 82.9 Petróleo (1) % TPE = 7.33 Barriles Petróleo Equivalente

Venezuela 2010. Consumo de Energía Mercado Interno Fuente: MENPET/MPPEE/archivos NH Elaboración: Nelson Hernandez 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. 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

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