Involucran diferentes formas de energía y procesoslcr.uns.edu.ar/fae/images/FAE2019_Clase02_Contexto... · 2019-03-14 · Derivan de los centros de transformación luego de sufrir

SISTEMAS DE SUMINISTRO ENERGÉTICO

Involucran diferentes formas de energía y procesos

La energía puede transformarse en otras formas involucrando una pérdida de conversión. Además se puede almacenar, comercializar, transportar, y utilizar.

Representación esquemática del sistema

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Ejemplos

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Energía primaria

Fuentes de energía tal como se obtienen de la naturaleza, ya sea en forma directa, por extracción o por recolección.

Hidráulica

Solar

Eólica

Geotérmica

Petróleo crudo

Gas natural

Carbón mineral

Combustibles nucleares

Leña y biomasa

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Energía secundaria

Productos energéticos no presentes como tales en la naturaleza.

Derivan de los centros de transformación luego de sufrir un proceso físico, químico o bioquímico.

Su destino son los sectores de consumo u otro centro de transformación.

Gas licuado

Gasolina y naftas

Diesel oil

Kerosene y turbo combustibles

Combustibles pesados

Coque

Carbón vegetal

Electricidad generada con cualquier recurso

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Energía final

Se pone a disposición del consumidor para ser usada en la realización de un trabajo, en la obtención de calor, iluminación, o en determinados procesos físicos o químicos.

Energía útil

Se encuentra disponible luego del sistema de uso para la producción de un bien o la necesaria para la satisfacción de una necesidad.

Luz

Calor

Movimiento

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Centros de transformación

Lugares donde la energía (primaria o secundaria) se modifica utilizando procesos especiales, produciendo cambios físicos y/o químicos sobre ella.

Resulta una forma de energía diferente. Se producen pérdidas y consumos propios.

Centrales eléctricas

Plantas de tratamiento de gas

Refinerías de petróleo

Coquerías y altos hornos

Carboneras

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BALANCES ENERGÉTICOS NACIONALES

Se utiliza para:

Planificar, desarrollar políticas de largo plazo y tomar decisiones en elsector energético.

Calcular emisiones de CO2, eficiencia energética, uso racional de la energía, etc.

Relevamientos internacionales.

Las diferentes formas de energía (petróleo, gas, leña, electricidad, etc.) se deben tratar de manera unificada.

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Terminología

Oferta de energía

Oferta total: total de energía ofertada (primaria o secundaria) .

Producción + importación + variación de stock (almacenamiento).

Oferta interna: total de energía disponible para ser transformada y consumida en el sector o por usuarios finales del país.

Oferta total de energía – exportación - bunker - no aprovechada + ajustes

Consumo de energía

Consumo propio: energía utilizada por el sector energético en las diferentes etapas de producción, transformación, transporte, distribución y almacenamiento.

Consumo final: energía empleada en los distintos sectores socioeconómicos para uso energético y no energético.

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Terminología (cont.)

Consumo final energético: total productos primarios y secundarios utilizados por todos los sectores para sus necesidades energéticas

Residencial: hogares urbanos y rurales.

Comercial y público: actividades comerciales y de servicios del ámbito privado y público (instituciones, empresas y gobierno).

Transporte: de pasajeros y de carga por todos los medios y modos dentro del país. Excluye el transporte internacional (bunker).

Agropecuario: actividad agrícola y pecuaria.

Industrial: actividad extractiva o manufacturera en todos los tamaños y usos. Incluye construcción y excluye transporte de mercaderías.

Consumo final no energético: materia prima para fabricar bienes no energéticos

Insumos del sector petroquímico (asfaltos, solventes, etc.).

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Unidades utilizadas

Para comparar diferentes fuentes energéticas es común utilizar como unidad estándar la tonelada equivalente de petróleo (TEP o TOE en inglés).

Esta unidad equivale a la energía que puede extraerse de una tonelada de petróleo crudo (7,33 barriles).

1 toe = 41,868 GJ

= 11,63 MWh

= 39,68 x 106 BTU

1 barril de crudo = 159 lt

1 ton. de crudo = 7,33 barriles

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PRODUCCIÓN DE ENERGÍA PRIMARIA EN EL MUNDO

La oferta se duplicó en los últimos 40 años registrando un crecimiento promedio del 2% interanual.

No renovables: aportan el 86 % con alta dependencia de los combustibles fósiles (81.1%).

Renovables: aportan el 14%, predomina la biomasa (9.8%) y sigue hidro (2.5%) y eólica, solar, geotérmica, etc. (1.7%).

Fuente: International Energy Agency, Key World Energy Statistics 2018. Paris, 2018

https://webstore.iea.org/key-world-energy-statistics-2018

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Oferta discriminada por región

Comparar el crecimiento de los países en desarrollo con los desarrollados (OECD http://www.oecd.org).


https://webstore.iea.org/key-world-energy-statistics-2018

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Definiciones de sostenibilidad

Twidell y Weir:

Vivir, producir y consumir de una manera que cubra las necesidades del presente sin comprometer la de las generaciones futuras.

Tester, Drake, Driscoll, Golay y Peters:

Armonía dinámica entre el acceso equitativo, para todas las personas, a los bienes y servicios que consumen energía intensivamente, y la preservación de la tierra para las generaciones futuras.

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El esquema energético actual no es sostenible en el tiempo

Alta dependencia de combustibles fósiles

No se renuevan (finitos) y no se encuentran en cualquier lado.

Impacto negativo en toda la cadena.

Su combustión emite gases de efecto invernadero (principalmente CO2) y otras sustancias perjudiciales para el medioambiente.

La demanda de energía continuará en aumento

Crecimiento de la población mundial (> 10000 millones en pocos años).

Mejora en el nivel socioeconómico de algunos países (e.g. China e India).

Alternativas para cubrir la demanda en un marco sostenible

Mejorar la eficiencia en la producción y uso de la energía.

Implementar métodos de conservación de la energía.

Desarrollar tecnologías amigables para el uso de comb. fósiles.

Mejorar la confiabilidad y aceptación de la energía nuclear.

Desarrollar y utilizar tecnologías basadas en fuentes renovables.

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Escenarios futuros (hacia 2040)

Se estima un crecimiento de la oferta entre 1.5 % (realista) y 0.5% (ideal) por año.

La IEA plantea estimaciones para dos escenarios diferentes:

NPS (18000 Mtoe): implementación de políticas anunciadas y en consideración

Fósiles 75%, nuclear 7%, renovables (sin hidro) 15%.

SDS (14000 Mtoe): abordaje integral para alcanzar objetivos consensuados sobre cambio climático, calidad del aire y acceso universal a la energía.

Fósiles 60%, nuclear 12%, renovables (sin hidro) 25%.

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CONSUMO FINAL DE ENERGÍA EN EL MUNDO

Fuentes y sectores de consumo

Datos indicativos de 2013

Carbón: ~ 80% en la industria.

Petróleo: ~65% en el transporte.

Gas natural: ~45% en residencial, comercial y servicios públicos.~37% en la industria

Electricidad: ~56% en residencial, comercial y servicios públicos.~42% en la industria

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CONSUMO FINAL DE ENERGÍA EN EL MUNDO

Crecimiento sostenido en la participación de la energía eléctrica en el consumo final

1973: 9.4% (438 Mtoe)

2015: 18.5% (1736 Mtoe, casi 4x)


https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/key-world-energy-statistics.html

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GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL MUNDO

En 40 años la energía eléctrica generada se incrementó 4 veces.

El 65% se produce con recursos fósiles y el 10% con nucleares

La industria eléctrica consume el 57% de todo el carbón, el 5% del petróleo (en forma de derivados), el 26% del gas natural y la mayoría del uranio.

El 7% se generó con renovables no convencionales (excluye hidro).

La participación relativa se incrementó más de 10 veces respecto de 1973.


https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/key-world-energy-statistics.html

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GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL MUNDO

Proyecciones

Crecerá la demanda de electricidad a razón de 2.2% por año (crecimiento mayor a la energía primaria) totalizando un incremento de más del 70% para 2040.

Importantes esfuerzos para moderar los efectos sobre el medioambiente.

Fuentes renovables

Se espera que para comienzos de 2030 superen al carbón como recurso más usado y que aporten la mitad del crecimiento entre 2015 y 2040.

Alcanzarán el 50% en la UE, el 30% en China y Japón, y más del 25% en EE.UU. e India.

El carbón caerá al 30% (actualmente es el 40%) y mejorará la eficiencia.

A pesar de este crecimiento, 550 millones de personas en el mundo seguirán sin acceso a la electricidad.

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OFERTA INTERNA DE ENERGÍA PRIMARIA EN ARGENTINA

Fuerte dependencia de los hidrocarburos (petróleo y gas): 86%

Crecimiento de la participación del gas natural a partir de los 80.

10% de renovables.

Oferta interna: total de energía disponible para ser transformada y consumida en el sector energético o por usuarios finales del país.

Fuente: Balances Energéticos Nacionales. Ministerio de Energía

https://www.argentina.gob.ar/energia/hidrocarburos/balances-energeticos-0

Oferta interna = Producción + importación + variación de stock (almacenamiento) - exportación - bunker (aviones, barcos, etc.) - no aprovechada + ajustes

1973 2016

34 Ktoe 80 Ktoe

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ENERGÍA ELÉCTRICA EN ARGENTINA

Potencia instalada (agosto 2018): 38.023 MW

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Fuente: CAMMESA, Informe Mensual ago. 2018

Nuclear: 1.755 MWTérmica : 24.448 MW(CC, TG, TV, DI)

Hidráulica : 10.790 M W(>50MW)

PAH: 498 MW Eólica: 477 MW Fotovoltaica: 33 MW Biogás: 22 MW


Potencia instalada por tipo y por región 2017 (MW)

Fuente: CAMESA, Informe Anual 2017

http://portalweb.cammesa.com/memnet1/Pages/descargas.aspx

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La demanda máxima de potencia registra un crecimiento promedio de aprox. 4% por año en los últimos 25 años.

En ese período la potencia instalada creció 2.75 veces

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Disponibilidad del parque generador

Demanda bruta máxima: 25618 MW

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Distribución de la demanda

La región Gran Buenos Aires (GBA) ocupa el 0.5% del territorio nacional, tiene el 30% de la población del país y demanda el 38% del total de la energía eléctrica.

Participación 2017

Residencial 42%

Intermedios 29%

Grandes consumos 29%

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Generación por tipo de central

Térmica: 65,1% (CC: 44.7%, TV: 8.6%, TG: 9.6%, DI: 2.1%)

Hidráulica: 30,2%

Nuclear: 4,2%

Eólica+FV: 0,5%

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Generación renovable (marzo 2019)

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Fuente: CAMESA

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Generación renovable (marzo 2019)

Datos en “tiempo real”

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Fuente: CAMESA

https://despachorenovables.cammesa.com/

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