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LA UTILIZACIÓN DE CARBÓN EN LA INDUSTRIA
ELÉCTRICA, en MÉXICO .
IMPACTOS POR MERCURIO
EVALUACIÓN INICIAL DEL CONVENIO DE MINAMATA
Comisión Federal de Electricidad
Gerencia de Protección Ambiental
Industria Eléctrica en el Mundo
Energy Statistics, IEA, 2014
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Industria Eléctrica en el Mundo
Energy Statistics, IEA, 2014
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Reservas de Carbón en el Mundo
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Producción Mundial de Carbón
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Importancia del Carbón en la Generación Eléctrica
EL CARBÓN ES LA MAYOR FUENTE MUNDIAL DE ENERGÍA
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El carbón seguirá siendo por los próximos 50 años el principal combustible para la
generación de electricidad en el mundo.
En el 2010, el 40.1% de la electricidad a nivel mundial fue generada por plantas de
carbón.
Para el 2040, la U.S. Energy Information Agency (EIA) ha proyectado que el 35.6%
de toda la generación de electricidad en el mundo tendrá al carbón como
combustible, superando a las fuentes de energía renovables (24.6%) y al gas natural
(24.1%).
Las principales economías del mundo son movidas preponderantemente con carbón.
China, por ejemplo, obtiene del carbón el 77.8% de la electricidad generada.
En India alcanza el 68%, en Alemania 45.8% y en Estados Unidos de América 39.3%
en el 2013.
Chile, la economía más innovadora de América Latina, obtiene del carbón el 31.5%
de la electricidad generada.
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Importancia del Carbón en la Generación Electrica
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Aunque el gas natural constituye una fuente de energía más limpia que el carbón mineral, la
mayoría de las economías del mundo siguen invirtiendo cuantiosos recursos en la construcción
de plantas de carbón.
El reporte del World Resources Institute de noviembre del 2012, mostraba que a esa fecha
existían 1,199 propuestas de nuevas plantas de carbón en todo el mundo, de las cuáles:
455 se ejecutarían en India
363 en China,
49 en Turquía
48 en Rusia
36 en EUA
30 en Vietnam.
Chile encabezaba la región latinoamericana con 12 propuestas de nuevas plantas de carbón.
En México existe un acuerdo parlamentario de no operar nuevas plantas de carbón antes
del 2020
El costo de energía a partir del carbón es el más bajo entre todos los combustibles.
En los EUA, por ejemplo, medido en dólares por millón de Btu, el carbón tiene un costo de
US$2.39, inferior a los US$2.79 del gas natural (Henry Hub), US$19.02 del fuel oil, y US$23.15
del fuel oil destilado. Cuando se utiliza el precio del gas natural por millón de Btu en Japón,
Europa y Gran Bretaña (US$16,03, US$11.81 y US$11.25 respectivamente), la diferencia es más
pronunciada.
Lo anterior explica el porqué la mayoría de las economías del mundo tienen matrices de
generación con una ponderación considerable de plantas de carbón.
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Demanda de Carbón a Nivel Mundial
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Generación Bruta de Electricidad (GWh) México
(2014) con combustibles fósiles
Carbón,
33503.46
Diesel,
1137.46
Combustóleo;
25685,35
Gas Natural;
143 877,84
Fuente: Subdirección de Programación
Nota: La generación considera a la CFE, PIE y ex LyF
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Emisiones de CO2 Asociadas a Generación
Electrica, México (2014)
Subdirección de Programación
Generador
Tipo de Combustible
Combustóleo
25 685.35
Gas Natural
58 324.45
Carbón
33 503.46
Diesel
Geotermoeléctrica
Hidroeléctrica
N/D
N/D
81 788.43
5 999.65
9 677.21
Total Energ. Renovable
Total
118 494.45
211.65
Nucleoeléctrica
Total PIE
Emisiones CH4
(103 t/año)
12.69
Eólica
Productores
Independientes de Energía Ciclo combinado
(PIE)
Eólica
Emisiones N2O
(103 t/año)
38 144.77
Solar fotovoltaica
Total CFE
Emisiones CO2
(103 t/año)
981.19
Total Comb. Fósiles
CFE
Generación
(GWh)
-
54 045.97
172 540.42
81 788.43
85 709.66
36 225.20
85 709.66
36 225.20
N/D
N/D
258 250.08
118 013.63
N/D
N/D
Estimación de CO2 a partir de información de la Subdirección de Programación
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Carbón, vs. Gas, México
Propiedad del
combustible
Carbón
Gas
Poder calorífico
7,000 (kcal/kg)
8,300 (kcal/m3 )
Requerido para
generar un KWh
1.05 lb
10.1 ft³
Emisión de CO2/KWh 340.6 g
204.7 g
Emisiones de
SOx/KWh
Dependiendo de
contenido. Obligado a
NOM 085
Nulas
Emsiones de
NOx/KWh
Dependiendo de
condiciones. Obligado a
NOM 085
Dependiendo de
condiciones. Obligado a
NOM 085
Emsiones de
Hg/KWh
Dependiendo de
contenido
Nulas
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El parque de generación de México basado en carbón
(2014)
El sector Eléctrico Mexicano solamente cuenta con 4 plantas de generación
que utilizan Carbón.
Tres plantas pertenecen a CFE,
Utilizan tecnología Subcrítica.
Capacidad total Instalada: 4 700 MW
Una planta pertenece a un productor externo de energía.
Utiliza tecnología supercrítica.
Capacidad total instalada: 650 MW
La capacidad total representa aproximadamente el 8% de la Capacidad total
instalada del SEN.
La generación total, representa aproximadamente el 13 % del SEN
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Generación con carbón en México y emisiones
asociadas (2014)
Consumo de Carbón
(103 t)
Energía (GWh)
Emisiones CO2
(103 t)
Emisiones por kWh
(kg/kWh)
Petacalco (Plutarco Elías Calles)
4 079.14
10 709.43
10 176.29
0.95
Petacalco U7 (Plutarco Elías
Calles)
1 888.01
5 424.87
4 707.97
0.87
Carbón II
4 558.09
8 513.51
8 243.73
0.97
Río Escondido (José López
Portillo)
5 004.17
8 855.65
8 622.18
0.97
15 529.40
33 503.46
31 750.18
0.94
Petacalco
Norte
Tipo 2
% de ceniza: 13 máximo
% de azufre: 1.0 máximo
Tipo 3
% de ceniza: 15 máximo
% de azufre: 1.5 máximo
Sabinas:
% de ceniza: promedio 31.39 / 34 máximo
% azufre: 1.5 máximo
Diseño:
% de ceniza: promedio 39.7 / 40.5 máximo
% de azufre: 1.6 máximo
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Retos ambientales por el Carbón
Las plantas de carbón generan más emisiones de carbono que las
de gas natural y las de derivados de petróleo. Existen nuevas
tecnologías que incorporan sistemas para la captura y el secuestro
del 90% de las emisiones de carbono que generan las plantas de
carbón.
Esas tecnologías, sin embargo, llevan el costo del kW de una
planta de carbón entre US$4,274 y US$5,227, cuatro y cinco veces
el costo del kW de una planta avanzada de ciclo combinado de gas
natural.
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Nuevas Tecnologías de Generación
con Carbón
Tecnologías de Carbón Limpio.
INNOVACIÓN TECNOLÓGICA.
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•
Hasta un 5% de reducción de emisiones de CO2 Mejora del carbón Incluye el
lavado/secado y aglomerado del carbón. Uso extendido en todo el mundo.
Hasta un 22% de reducción de emisiones de CO2 Mejoras de eficiencia en la planta
existente.
La generación convencional subcrítica calentada por carbón ha mejorado
significativamente su eficiencia (38- 40%), reduciendo así las emisiones.
La planta supercrítica y ultrasupercrítica ofrece eficiencias aún mayores (hasta un
45%).Planta supercrítica y ultrasupercrítica funcionando con éxito en Japón, EEUU, Europa,
Rusia y China.
Hasta un 25% de reducción de emisiones de CO2 Tecnologías avanzadas Niveles de
eficiencia muy altos y bajo nivel de emisiones gracias a tecnologías innovadoras como el
ciclo combinado de gasificación integrado (IGCC), combustión de líquidos presurizada
(PFBC) y, en el futuro, celdas de combustible de gasificación integrada (IGFC). IGCC y PFBC
operativos en EEUU, Japón y Europa; IGFC en fase de investigación.
Hasta un 99% de reducción de emisiones de CO2 Cero emisiones Captura y
almacenamiento de carbono. Un esfuerzo de investigación internacional significativo.
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Retos ambientales por Mercurio en el
Carbón para generación eléctrica
Emisiones de Mercurio de Centrales Eléctricas
Toneladas/año
Emisiones per cápita
Kg/millón de personas
Canadá 8
México 2
EUA 14
Estados Unidos
44.2
Emisiones por unidad de
PIB (Kg/miles de millones)
México 1.0
Canadá 2.0
Fuente. MIT, estudio de Emisiones de contaminantes seleccionados, 2010
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Obligaciones del Sector Eléctrico para
cumplir con Convenio de Minamata
•Ratificación del Convenio
•ENRIQUE PEÑA NIETO, Presidente de los Estados Unidos Mexicanos, a sus habitantes sabed:
•Que la Cámara de Senadores del Honorable Congreso de la Unión, se ha servido dirigirme el
siguiente
•DECRETO
•"LA CÁMARA DE SENADORES DEL HONORABLE CONGRESO DE LA UNIÓN, EN EJERCICIO DE LA
FACULTAD QUE LE CONFIERE EL ARTÍCULO 76 FRACCIÓN I DE LA CONSTITUCIÓN POLÍTICA DE
LOS ESTADOS UNIDOS MEXICANOS,
•DECRETA:
•ARTÍCULO ÚNICO.- Se aprueba el Convenio de Minamata sobre el Mercurio, hecho en
Kumamoto, Japón, el diez de octubre de dos mil trece.
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Obligaciones del Sector Eléctrico para
cumplir con Convenio de Minamata
Obligaciones para el Sector Eléctrico, del Convenio de Minamata.
•Artículo 8
•El presente artículo trata del control y, cuando sea viable, la reducción de las emisiones de mercurio y
compuestos de mercurio, a menudo expresadas como “mercurio total”, a la atmósfera mediante medidas
encaminadas a controlar las emisiones procedentes de las fuentes puntuales que entran dentro de las
categorías enumeradas en el anexo D. La Generación Eléctrica con carbón es una de las señaladas.
Cada Parte establecerá, tan pronto como sea factible y a más tardar cinco años después de la fecha de
entrada en vigor del Convenio para ella, un inventario de las emisiones (artículo 8.7).
•Artículo 9
•Liberaciones
•El presente artículo trata del control y, cuando sea viable, la reducción de las liberaciones de mercurio y
compuestos de mercurio, a menudo expresadas como “mercurio total”, al suelo y al agua procedentes de
fuentes puntuales pertinentes no consideradas en otras disposiciones del presente Convenio.
•Una Parte debe establecer y mantener un inventario de emisiones de las fuentes pertinentes, en cuanto
sea factible, pero no más tarde de 5 años después de la entrada en vigor del Convenio para esa Parte
(artículo 9.6)
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Obligaciones del Sector Eléctrico para
cumplir con Convenio de Minamata
Obligaciones para el Sector Eléctrico, del Convenio de Minamata.
El sector Eléctrico Mexicano, bajo las condiciones Actuales, está sujeto al cumplimiento de
los artículos 8 y 9 del Convenio, es decir, dentro de los 5 años de la Ratificación solamente
se sujeta al inventario
Para dar cabal cumplimiento a las obligaciones la Subdirección de Generación está
desarrollando conjuntamente con la UNAM los análisis en escoria y ceniza para determinar
contenidos de Mercurio.
De igual forma se está desarrollando una metodología para determinar las emisiones a la
atmósfera
La Subidirección de Generación está en proceso de revisión de las adquisiciones de carbón,
para determinar si en las especificaciones de los combustibles sólidos se incorpora el
contenido de Mercurio.
A partir de los resultados obtenidos en los dos proyectos anteriores se determinará si es
necesario incorporar en las bases de licitación una especificación sobre contenido máximo
de Mercurio.
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Minamata
¡MUCHAS GRACIAS!
M. En C. A. Francisco Javier Hernández Álvarez
Teléfono (55) 52294400 ext. 44000
Correo electrónico: [email protected]
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