Potencial de la Cogeneración
La SENER en 2017 elaboro una prospectiva para el crecimiento de las energías renovables al año 2031 y prevé que la cogeneración eficiente aportará un 5.1% [1] , sin embargo, este porcentaje puede ser aún mayor al impulsar la micro-cogeneración (MCHP). El intervalo de potencia para decir que se trata de MCHP varía según el autor; Murugan (2016) [2] considera un el intervalo de 20-300 kW, mientras que Onovwiona (2006) [3] menciona que es de 30-100 kW y Pilavachi (2002) [4] de 30-150 kW. Como no hay un acuerdo preciso, se considera un intervalo de 30-200 kW.
Actualmente no existe registro del potencial que pudiera llegar a tener el uso de la MCHP en México, sin embargo, en otros países si se han implementado estos sistemas teniendo grandes beneficios. Un estudio de GIZ México (2013) reporta que en países como Reino Unido, Alemania, España y U.S.A. se tienen sistemas de MCHP y micro-trigeneración [5].
Prospectiva de la generación de energía al año 2031 [2]
En la siguiente imágen se muestra la evolución histórica de la capacidad instalada de cogeneración en México según la Comisión Reguladora de Energía (CRE) que tiene registrados en el período de 1994 a 2017 [6]. Se observa que en el año 2015 se otorgaron un gran número de permisos para instalaciones con esta tecnología, esto debido a la reforma energética, la cual impulso este tipo de tecnologías para la mitigación de los GEI. Para el año 2017 ya se tiene un potencial instalado de casi 7,000 MW. Sin embargo, de acuerdo con un estudio realizado por la SENER/CONUEE/GIZ en el 2009, el país puede tener un mayor potencial de generación de energía limpia a través de la cogeneración [7].
Evolución histórica de la capacidad instalada de cogeneración en México [6]
Este estudio muestra que el potencial total nacional de cogeneración se encuentra dividido en tres sectores importantes: azucarero, de Pemex y de la industria en general. Dicho estudio distingue entre la potencia máximo teórico, el potencial técnicamente y económicamente factible, así como el potencial máximo con excedentes. Por lo tanto, el potencial nacional máximo, y que es económicamente factible de explotar, considerando excedentes al SEN, se calculó en 10,164 MW.
| Sector | Máximo teórico (MW) | Técnicamente factible (MW) | Económicamente factible (MW) | Potencial máximo con excedentes en la industria(MW) |
|---|---|---|---|---|
| Industrial | 2,630 | 2,286 | 1,989 | 6,085 |
| Azucarero | 979 | 979 | 979 | 979 |
| PEMEX | 3,100 | 3,100 | 3,100 | 3,100 |
| Total | 6,710 | 6,365 | 6,069 | 10.164 |
Sin embargo, para realizar el estimado de los beneficios derivados de la cogeneración, se parte de la premisa de que no es posible desarrollar todo el potencial de cogeneración, por lo que se consideraron cuatro escenarios presentados en la tabla siguiente:
| Sector | Escenario 1 (Mínimo) | Escenario 2 (Bajo) | Escenario 3 (Medio) | Escenario 4 (Máximo) | |
|---|---|---|---|---|---|
| Industrial | % | 10 | 25 | 60 | 80 |
| Azucarero | % | – | – | 30 | 50 |
| Industrial | MW | 199 | 497 | 3,651 | 4,868 |
| PEMEX | MW | 650 | 650 | 3,100 | 3,100 |
| Azucarero | MW | – | – | 294 | 490 |
| Total | MW | 849 | 1,147 | 7,045 | 8,457 |
Estos escenarios consideran un potencial nacional de cogeneración que podría desarrollarse en México desde un mínimo de 849 MW a un máximo de 8,457 MW para los sectores estudiados. El desarrollo de este potencial nacional dependerá de la eliminación de barreras, así como de la creación de incentivos y de la motivación del sector industrial para realizarlo.
- Escenario «Mínimo»: Bajo este escenario, PEMEX desarrollaría sus proyectos para satisfacer requerimientos internos, sin excedentes al SEN; los ingenios no desarrollarían su potencial; así como el desarrollo en la industria se haría sin excedentes en diez (10) por ciento de su potencial máximo.
- Escenario «Bajo»: Al igual que en el escenario anterior, se asume que PEMEX desarrollaría sus proyectos para satisfacer requerimientos internos, sin excedentes al SEN; los Ingenios no desarrollarían su potencial, así como el desarrollo en la industria se haría sin excedentes, pero explotando veinticinco (25) por ciento del su potencial máximo.
- Escenario «Medio»: En este escenario se estima un desarrollo en la industria de sesenta por ciento (60) de su potencial máximo, mientras que los ingenios desarrollarían treinta por ciento (30) de su potencial. Por otro lado, se asume que PEMEX desarrollaría su potencial planeado de 3,100 MW.
- Escenario «Máximo»: Por último, este escenario asume que el desarrollo en la industria sería de ochenta por ciento (80) de su potencial máximo; los ingenios y PEMEX desarrollarían su potencial en cincuenta por ciento (50) y 3,100 MW, respectivamente.
[1] H. I. Onovwiona and V. I. Ugursal, “Residential cogeneration systems: review of the current technology,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 10, no. 5, pp. 389–431, Oct. 2006.
[2] SENER, “Prospectiva del Sector Eléctrico 2017-2031,” 2017.
[3] S. Murugan and B. Horák, “A review of micro combined heat and power systems for residential applications,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 64, pp. 144–162, Oct. 2016.
[4] P. A. Pilavachi, “Mini- and micro-gas turbines for combined heat and power,” Appl. Therm. Eng., vol. 22, no. 18, pp. 2003–2014, 2002.
[5] GIZ México, “Micro y Pequeña Cogeneración y Trigeneración en México,” 2013.
[6]A. Llamas and O. Probst, “On the role of e ffi cient cogeneration for meeting Mexico ’ s clean energy goals,” Energy Policy, vol. 112, no. October 2017, pp. 173–183, 2018.[7] CONUEE, CRE, and GIZ México, “Estudio sobre Cogeneración en el Sector Industrial en México,” Conuee, Com. Nac. Para el Uso Efic. la Energ., pp. 1–156, 2009.
