Externalidades de la generación de electricidad y el cambio

Boletín IIE
Tendencias tecnológicas
Externalidades de
la generación de
electricidad y el cambio
climático
Laura Elena Sánchez Hernández, Gladys Lizbeth Porras Loaiza, Ranulfo Gutiérrez Ramírez
Resumen
E
n este artículo se presenta el concepto de externalidades y los resultados de uno de los principales proyectos de cuantificación de estos
costos determinados por la Comisión Europea, que ha sido una de las
regiones que más impulso ha dado a este tipo de estudios, llegando inclusive a establecer metodologías cuya aplicación se ha difundido a nivel
mundial. Se incluyen aspectos generales de la valoración de las externalidades y los principales impactos de los ciclos de combustibles empleados
para la generación de electricidad. También se muestran acciones que se
han implementado por parte del sector eléctrico a nivel nacional y que
tienen un efecto positivo en la reducción de las externalidades. Finalmente
se mencionan algunas opciones para la internalización de externalidades
que permitirían dar un paso hacia la eficaz reducción de los efectos sobre
la sociedad y el ambiente.
Introducción
Para ser efectivas, las políticas de desarrollo
sustentable dentro del sector energético deben
incluir, entre otros aspectos, la revisión de
parámetros económicos que actualmente se
utilizan como es el costo mínimo de generación
de energía eléctrica, ampliando la visión sectorial
para incluir costos de los impactos en la sociedad
y el ambiente, derivados de las actividades del
sector.
152
La electricidad es una de las principales fuentes secundarias de energía,
es un bien indispensable que contribuye significativamente a la satisfacción de las necesidades sociales de un país. Los Objetivos de Desarrollo del
Milenio aprobados en el año 2000 por más de 189 países en las Naciones
Unidas (http://www.un.org/spanish/millenniumgoals/) buscan construir un
mundo más equitativo, próspero y seguro, mediante acciones que vinculan
los objetivos planteados con la necesidad de ampliar el acceso a la energía.
Sin embargo, la utilización de la electricidad para mejorar el nivel de vida
ha tenido y tendrá efectos colaterales positivos y negativos que conviene
tener en cuenta.
La decisión tomada por México de hacer de la Política de Desarrollo
Humano Sustentable el principio rector en el cual se basa el Plan Nacional
de Desarrollo 2007-2012 (Presidencia de la República, 2007), involucra
modificaciones en las políticas del sector energético y en particular del
eléctrico, si bien, desde el pasado se han impulsado importantes iniciativas
en este sentido.
octubre-diciembre-09
Tendencias tecnológicas
Para ser efectivas, las políticas de desarrollo sustentable dentro del sector energético deben
incluir, entre otros aspectos, la revisión de parámetros económicos que actualmente se utilizan
como es el costo mínimo de generación de energía eléctrica, ampliando la visión sectorial para
incluir costos de los impactos en la sociedad y el ambiente derivados de las actividades del
sector. Estos costos, identificados como externalidades, no se han considerado anteriormente
en la toma de decisiones, sin embargo, tienen repercusión económica y social tanto a nivel
local como nacional y, en el caso de las consecuencias provocadas por la emisión de gases de
efecto invernadero, su impacto es global.
Hace apenas unos años era muy controvertido el tema sobre las causas del cambio climático
(CC) provocado por el calentamiento global. Según el último reporte (IPCC, 2007) del Panel
Intergubernamental de Cambio Climático de Naciones Unidas, el resultado de las investigaciones indica que este fenómeno es ya una realidad, fundamentalmente por el efecto de las
actividades humanas.
Externalidades de producción de electricidad
Externalidades o costos externos son todos aquellos costos o beneficios, relacionados con la salud, el
medio ambiente y los materiales, en los que se ha incurrido como resultado de las actividades de la cadena de
producción de energía eléctrica, pero que no forman
parte del precio pagado por los consumidores de esa
electricidad, de manera que el costo asociado a esos
efectos es cubierto por la sociedad en su conjunto. Por
ello, uno de los efectos más importantes de no incorporar las externalidades o costos ocultos a los precios
de mercado de un bien, es que puede conducir a la
toma de decisiones económicas, sociales y ambientales
no óptimas.
Entre los costos externos figuran los efectos de la
contaminación sobre la salud humana, la agricultura y
las construcciones, también los efectos en ecosistemas
y los impactos del calentamiento global ocasionado
por la emisión de gases de efecto invernadero (GEI).
Parte de los costos externos puede ser cuantificable
a través de los gastos en que incurren el sector salud
y agrícola, entre otros. No obstante, existen también
efectos positivos asociados a la generación eléctrica,
que se manifiestan en empleo, turismo, infraestructura
y servicios.
En el sector eléctrico la cuantificación de la magnitud
de los costos externos asociados a esta actividad, junto
con consideraciones importantes, entre las que se
encuentran la seguridad de abasto de combustibles y
la dependencia energética, permitirá una mejor selección de la mezcla de tecnologías y combustibles futura,
contribuyendo así al desarrollo sustentable del país.
Método de ExternE para la cuantificación de las externalidades
A principios de los noventas, cuando el término de
sustentabilidad se empezó a utilizar con más frecuencia
en los círculos políticos, no existía una base científica
real para la evaluación de las externalidades. En esa
época comenzó un proyecto conjunto entre investigadores europeos y norteamericanos, dicha iniciativa
culminó en el proyecto ExternE (External Cost of Energy)
(http://www.externe.info/) de la Comisión Europea
(CE), cuyo objetivo fue definir las externalidades
asociadas a la producción de electricidad, empleando
las siguientes fuentes primarias de energía: gas natural,
carbón, combustóleo, hidráulica, eólica, nuclear, solar,
biomasa y geotérmica.
El método desarrollado por ExternE empleó un
enfoque lógico y sistemático, estimando el costo
externo sin excepción en cada una de las etapas de la
producción de electricidad. Dada la complejidad involucrada en el desarrollo y aplicación de este método,
el proyecto requirió la cooperación de muchos espe-
cialistas provenientes de varias disciplinas tales como
ecología, economía, meteorología, química y epidemiología, entre otras.
El proyecto ExternE obtuvo la estimación de algunas
de las externalidades más relevantes de los diferentes
ciclos de combustibles empleados para la generación
eléctrica en países europeos. Al concluir, este estudio
dio paso a los proyectos NewExt, Exter-Pol y, recientemente, el proyecto NEEDS (New Energy Externalities Development for Sustainability). Con este último, la
CE busca consolidar su esfuerzo sostenido por más de
10 años para contar con un procedimiento de estimación normalizada de costos externos, a fin de apoyar
las políticas locales y nacionales sobre el manejo de la
energía, su planificación y expansión. La metodología
desarrollada por estos proyectos es ahora una referencia internacional para la estimación de este tipo
de costos. Algunos de los principios básicos de este
método son los siguientes:
153
Boletín IIE
Tendencias tecnológicas
•
•
•
•
•
La evaluación debe hacerse buscando garantizar la transparencia
y reproducibilidad de los resultados por lo que, en la medida de lo
posible, se deben utilizar, procedimientos y datos cuantitativos.
Con la finalidad de emplear los costos externos para comparar tecnologías o evaluar políticas, es necesario que impactos que son de distinta
naturaleza, se lleven a una base o unidad común monetaria.
La evaluación de algunos de los impactos se basa en medir las preferencias de la población afectada. Es importante valorar el daño en sí
mismo, por lo que las personas entrevistadas tienen que entender el
cambio de utilidad que se produce en un bien o servicio debido a los
impactos mencionados.
La metodología debe ser capaz de calcular costos externos que son
dependientes del sitio, tiempo, tecnología y combustible, lo cual
se obtiene empleando, en la mayoría de los impactos ambientales, un
cálculo que inicia desde el nivel de detalle hacia otro nivel más agregado, conocido como Metodología Vías de Impacto (MVI).
La evaluación cuantifica el cambio entre la condición de referencia y
la modificada por la presencia del proyecto desarrollado.
Figura 1. Metodología Vías de Impacto.
En la MVI los costos y beneficios se calculan siguiendo la trayectoria desde
la fuente de emisión, pasando por las variaciones en la calidad del aire, el
suelo y el agua, hasta registrar su manifestación como efectos físicos en la
salud, el ambiente y los materiales. Finalmente los efectos son expresados
en unidades monetarias. En la figura 1, con un ejemplo se resumen las
etapas del MVI.
Impactos
Los impactos de la generación de electricidad deben evaluarse no sólo tomando en cuenta el proceso de generación en sí mismo, sino el ciclo completo del combustible empleado en la central. Esto involucra la cadena
completa de procesos desde la obtención del combustible hasta el desmantelamiento de la planta. De manera
genérica estas etapas son:
•
•
•
•
•
Explotación del combustible y de otros materiales como las canteras de piedra caliza (cuando
se utilizan para la desulfuración de gases de
combustión).
Transporte de combustible, equipos, desechos y
otros materiales.
Construcción, operación y desmantelamiento de la
planta.
Transmisión y distribución de la electricidad.
Disposición final de los residuos.
Los impactos ocasionados por las actividades llevadas
a cabo en las distintas etapas de los ciclos de combustible se manifiestan en:
Medio ambiente
Los daños son ocasionados al ambiente debido a
la emisión de sustancias como NOx, SO2, partículas,
compuestos orgánicos volátiles (COV), CO2, CH4,
entre otras. Algunas de ellas son contaminantes del
agua, suelo y aire, y otras son precursoras del calentamiento global. También existen afectaciones al medio
ambiente por ruido y calor.
154
Algunos de los principales efectos son: calentamiento
global, perdida de áreas verdes debido a la deforestación, reducción del proceso de fotosíntesis, acidificación, eutrofización y contaminación del suelo y agua,
agotamiento de los recursos de agua, cambios en el
hábitat de algunas especies animales, extinción de
flora y fauna de la región, cambios en el paisaje natural
y en el uso del suelo, pérdida de áreas para la agricultura y ganadería, así como afectación a la productividad agrícola.
Salud humana
Los impactos a la salud, manifestados como enfermedades agudas o crónicas e incluso la muerte, están
asociados principalmente a las emisiones de dióxido de
azufre, sulfatos, nitratos, partículas, ozono e hidrocarburos aromáticos, entre otros. Otros impactos son los
accidentes de trabajo y daños ocasionados por el ruido.
Materiales
La calidad de los materiales y por tanto su duración, se
ven alteradas principalmente por corrosión de metales
y deterioro en general.
octubre-diciembre-09
Tendencias tecnológicas
Impactos positivos
Existen también efectos positivos a la sociedad derivados de la instalación de nuevas centrales,
entre los que se encuentran: desarrollo de nuevos sitios turísticos, generación directa e indirecta de empleos, desarrollo de caminos, medios de comunicación y otra infraestructura local
o regional, acceso a bienes y servicios adicionales o mejora de los mismos.
Costo económico de las externalidades
La valoración económica de las externalidades
(ExternE, 2005) se realiza a través de métodos directos
e indirectos, los cuales se describen brevemente:
Directos
El método más directo para la valoración es el precio de
mercado que emplea el valor económico de bienes o
servicios que son comprados y vendidos en mercados
comerciales, se usa cuando hay un impacto físico en
la función de producción de un bien de mercado. Con
los métodos de costo de restauración, costo de daño
evitado y costo del sustituto se obtienen valores económicos con base en el costo que implica evitar los daños
resultantes de la pérdida de bienes y servicios, el costo
de restaurarlos o de tener sustitutos que permitan
llevarlos a su nivel original en calidad y cantidad.
Indirectos
Estiman el valor del bien o servicio a partir del comportamiento observado en la población involucrada. Uno
de los métodos más empleados es el de valoración
contingente, el cual se basa en encuestas que valoran
la disposición de las personas a pagar por un bien o
servicio, o la disposición de aceptar un pago por la
disminución del mismo. Precio hedónico es un método
en donde la utilidad y valor de un bien o servicio está
en función de sus atributos y el cambio de éstos afecta
su valor. Existen otras opciones para esta valoración,
como el costo por viaje que asume el valor del bien
ambiental al tomar en cuenta el costo que la gente está
dispuesta a pagar por acceder al sitio.
Externalidades por ciclo de combustible
Los costos externos producidos al generar electricidad
dependen principalmente de la tecnología utilizada,
del tipo y características del combustible empleado, del
equipo para reducción de emisiones contaminantes
instalado en las centrales, del tamaño de la planta y
de las características particulares del lugar donde se
ubican. A continuación se mencionan algunos de los
impactos que constituyen las externalidades más significativas de cada ciclo de combustible (http://www.
externe.info/), evaluado por los proyectos de la CE:
Carbón
Emisiones contaminantes de SO2, NOx y partículas
durante la etapa de generación eléctrica, así como
manejo y disposición final de los desechos sólidos.
Emisiones de bióxido de carbono que se producen en
todas las etapas del ciclo de combustible. Efectos en la
salud de los trabajadores (accidentes, muerte y enfermedades) en la minería. Descargas de efluentes en
mantos acuíferos y emisiones de CH4.
Combustóleo
geno (NOx), partículas, CO, COV, CH4, CO2 y formación
de ozono. Emisiones atmosféricas por quema y venteo
de gas durante la producción del crudo. Contaminación del agua y del suelo debido a derrames durante la
exploración, perforación, extracción, refinación y transporte del crudo. Contaminación del agua empleada
para la recuperación del crudo. El ruido impacta en
todo el ciclo del combustible. Efectos de alteración del
uso de la tierra en ecosistemas.
Gas
Los impactos principales se relacionan con la emisión
de CO2 y los efectos del calentamiento global. Los
contaminantes emitidos son NOx, CO y CH4. Otros
impactos se originan en las etapas de extracción y
transporte, tal es el caso del venteo y quema de gas.
En la etapa de combustión, emisión de NOx. En la etapa
de transporte, según las condiciones de los ductos, los
impactos por fugas pueden ser importantes. Efectos
en el ambiente marino debido a la exploración, perforación y a las actividades de producción del gas. La
emisión de ruido y los accidentes de trabajo ocurren en
todas las etapas del ciclo de combustible de gas.
Impactos en la salud y el calentamiento global debido
a las emisiones atmosféricas de SOx, óxidos de nitró-
155
Boletín IIE
Tendencias tecnológicas
Nuclear
Hidroeléctrica
Impactos en la salud del público en general y los trabajadores, debido a descargas, accidentales o rutinarias,
en el ambiente. El origen de estos impactos proviene
de la descarga de materiales a la atmósfera o por vía de
los desechos sólidos y líquidos. Las emisiones radiactivas se ubican sobre todo en la etapa de minería,
incluyendo las actividades de trituración y molienda.
Las emisiones contaminantes del aire se originan de
la energía usada en otras etapas, como son enriquecimiento y reprocesamiento del combustible, su efecto
también se manifiesta en el calentamiento global. El
impacto de largo plazo por disposición final de residuos es aún tema de controversia.
Las externalidades más importantes tienen que ver
con la naturaleza, los ecosistemas acuáticos y terrestres
del lugar, así como el paisaje. Cambios en la dirección
y control del cauce natural de ríos, modificación de la
morfología, alteraciones en la biodiversidad vegetal y
animal de la región, pérdida de tierras, reubicación de
la población, accidentes ocasionados durante la construcción y la operación de la planta, daños a la salud
(ruido y emisiones contaminantes, principalmente
durante la construcción de la planta), cambios en el
uso y en el tratamiento del agua, cambios en la actividad económica y en la agricultura, generación de
actividades recreativas y desarrollos turísticos (pesca,
deportes acuáticos).
Eólica
Emisiones indirectas como consecuencia de la construcción y manufactura de los equipos empleados en la
generación y transmisión. Ruido, contaminación visual
de los aerogeneradores e impacto de los mismos sobre
las aves.
Las externalidades provenientes de la generación de
electricidad, reportadas por el proyecto Cost Assessment
for Sustainable Energy Systems (CASES) de la CE (http://
www.feem-project.net/cases/) que empleó la metodología de ExternE para evaluar los ciclos de combustible antes mencionados, se muestran en la tabla 1. Los
datos corresponden a valores representativos de 27
países de la CE, a tecnologías de producción de electricidad existentes y a costos externos derivados de los
impactos prioritarios que han sido evaluados hasta el
momento.
Dado el nivel de detalle con que se evalúan las externalidades, los resultados obtenidos son, como se
mencionó anteriormente, específicos del lugar, de
la tecnología de generación y mitigación ambiental
instalada, así como de las características del combustible empleado. Sin embargo, los valores anteriores
permiten hacer algunas observaciones de orden
general: a) Los costos externos se ubican principalmente en dos rubros: salud humana y cambio climático
provocado por la emisión de los GEI. b) Los combustibles fósiles reportan los mayores costos externos
promedio, destacándose las centrales convencionales
Tabla 1. Externalidades de la generación eléctrica en la CE (¢USD2007 /kWh).
Planta nuclear
(uranio)
Concepto
Planta
convencional
(combustóleo)
Planta
convencional
(carbón)
Ciclo
combinado
(gas natural)
Central
hidráulica
(dique)
Central eólica
(tierra adentro)
USD/kWh
%
USD/kWh
%
USD/kWh
%
USD/kWh
%
USD/kWh
%
USD/kWh
%
Salud humana
0.21
73
2.47
75
1.73
40
0.58
30
0.08
75
0.10
74
Ambiente
0.02
6
0.24
7
0.22
5
0.10
5
0.00
5
0.01
6
Radionúclidos
0.003
1
0.00
0
0.00
0
0.00
0
0.00
0
0.00
0
Costo marginal
daños por GEI
0.06
20
0.60
18
2.37
55
1.24
64
0.02
20
0.03
21
Total costos
externos
0.30
100
3.31
100
4.32
100
1.92
100
0.11
100
0.14
100
Factor de
comparación
156
15
172
225
100
5
7
octubre-diciembre-09
Tendencias tecnológicas
que emplean carbón y combustóleo. c) Las opciones hidráulica y eólica
generan los menores costos externos, seguidas de la generación nuclear,
como lo indica el factor de comparación de la tabla 1, que toma como base
las centrales de ciclo combinado con gas natural. d) Si se comparan los
valores mostrados con un costo de generación de electricidad promedio
de los 27 países de la CE para esas tecnologías de alrededor de 8 ¢USD2007/kWh,
los costos externos de la generación eléctrica reportados son significativos,
sobre todo cuando se emplean combustibles fósiles.
El caso de México
En 2004, la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos
Naturales (SEMARNAT) y la Comisión Económica para
América Latina y el Caribe (CEPAL) (SEMARNAT, 2004)
presentaron un reporte de la aplicación de la Metodología Vías de Impacto a 13 plantas termoeléctricas que
operan con combustóleo o carbón en México y que en
conjunto generaron casi la mitad de la electricidad del
país.
de internalizar este costo en el precio de la electricidad
significa un incremento de entre 0.12 y 0.83 ¢USD/
kWh, que ponderado entre las centrales evaluadas fue
de 0.5 ¢USD/kWh. El orden de magnitud de los resultados obtenidos en el estudio para centrales de carbón
y combustóleo, se puede equiparar a los correspondientes a salud del ciclo combinado, evaluado en la CE
(tabla 1).
La evaluación incluyó únicamente los impactos en
salud humana originados por la emisión de tres contaminantes a la atmósfera: SO2, NOx y partículas. No
se valoraron externalidades sobre los ecosistemas,
cultivos y materiales provocadas por estos contaminantes ni las derivadas del efecto negativo de los GEI.
Los mayores costos externos reportados corresponden
a las emisiones del SO2 y a los contaminantes secundarios, los cuales se transforman a partir de las emisiones
contaminantes y se transportan a grandes distancias.
Los resultados se reportaron como una estimación
conservadora del daño, pero con alta incertidumbre
debido a varios factores como la necesidad de emplear
supuestos, el gran número de variables requeridas y los
costos usados para evaluar morbilidad y mortalidad. El
nivel de incertidumbre de los resultados, así como la
necesidad de cuantificar los costos externos no valorados en ese estudio para establecer la magnitud de
las externalidades derivadas de la actividad del sector
eléctrico en nuestro país, hace recomendable dar continuidad al esfuerzo inicial mediante la integración de un
grupo multidisciplinario nacional que trabaje en colaboración con instituciones internacionales líderes en
el tema, como es el caso de las organizaciones participantes en el proyecto NEEDS.
El monto de los costos externos anuales estimado bajo
esas bases fue de 465 millones de dólares (USD), que
equivalen al 0.1% del Producto Interno Bruto (PIB) y
4% del gasto en salud pública en el año 2000. El efecto
Las acciones a favor
Desde los ochentas México ha implementado
proyectos encaminados al ahorro de energía y a la
modificación de normas de emisión de contaminantes,
no sólo en fuentes fijas de emisión sino también en el
sector transporte. Todos estos proyectos han reportado
resultados positivos en la disminución de emisiones
contaminantes y, por lo tanto, en la reducción de las
externalidades. En este sentido, a continuación se
enlistan algunos proyectos nacionales aplicables al
sector eléctrico (SENER, 2007) (http://www.fide.org.mx/
Noticias/2008/134.html):
Proyectos del lado de la demanda de
electricidad
Horario de Verano. Por adelantar una hora al reloj, de abril a octubre, el
ahorro de energía eléctrica acumulado de 1996 al 2007 es de más de
13,500 millones de kWh.
Alumbrado doméstico. Se sustituyeron 26.3 millones de lámparas incandescentes por lámparas fluorescentes compactas.
Normalización. Actualmente existen 16 normas de eficiencia energética
asociadas al consumo de electricidad, se aplican a 6.5 millones de equipos
y sistemas en operación.
Programa de incentivos. Se otorgaron bonificaciones económicas para estimular el mercado de tecnologías de alta eficiencia, a usuarios industriales,
comerciales y de servicios.
157
Boletín IIE
Tendencias tecnológicas
Proyectos del lado de la oferta
Ahorro de energía y uso eficiente en las instalaciones de
la CFE a través del Programa de Ahorro de Energía del
Sector Eléctrico (PAESE). En el primer semestre de 2008
concluyeron un total de 27 proyectos de eficiencia
energética en las áreas de generación, transmisión,
distribución e inmuebles, con lo que se logró un ahorro
de electricidad de casi 6.5 millones de kWh. Actualmente se llevan a cabo 106 proyectos, los cuales generarán un ahorro estimado de 19.5 millones de kWh. Los
proyectos se enfocan a la aplicación de medidas en usos
propios de centrales generadoras, sistemas de iluminación, acondicionamiento ambiental, aire comprimido y
aislamiento térmico en inmuebles de la CFE.
Avances en investigación y desarrollo. Búsqueda de
opciones tecnológicas para la generación eléctrica,
que permitan cumplir de la mejor manera posible con
los compromisos de costo de la energía eléctrica, seguridad de suministro e impacto ambiental. Se implementa la diversificación de fuentes de energía y se
analizan otras opciones como las energías renovables,
la gasificación integrada a ciclos combinados (IGCC)
por sus ventajas ambientales, incluyendo la facilidad de
separación de CO2; así como la alternativa nuclear.
Modernización, repotenciación y sustitución de plantas
de generación convencionales por otras de mayor
eficiencia (ciclos combinados).
Efectos del cambio climático como uno de los mayores costos
externos
Sin dejar de lado la importancia de los esfuerzos que
se han llevando a cabo hasta ahora, la magnitud de
los efectos del CC observables en nuestro país hace
necesario multiplicar estas medidas y buscar nuevas
opciones de mitigación de este fenómeno. Las afectaciones en vivienda, cultivos e infraestructura en estos
últimos años, debidas sobre todo a inundaciones,
alcanzan cifras muy importantes, tanto económicas
como sociales.
La figura 2 muestra la evolución del registro sobre
desastres asociados al clima en el mundo (Harvard
Medical School, 2005), en ésta se observa el evidente
incremento en la frecuencia de estos eventos. Se
incluye también el costo total de daños por desastres naturales relacionados con el clima en nuestro
país (fenómenos hidrometeorológicos, sequía y bajas
temperaturas) de 1980 a 2007 (Cenapred). Además,
en la tabla interior se puede observar que, respecto a
las pérdidas económicas por desastres, los fenómenos
hidrometeorológicos son en promedio casi el 90% de
los costos totales.
Dados los impactos del CC son necesarias acciones inmediatas para evitar y
reducir los efectos que ya se observan y los que se pronostican con grandes
consecuencias, como impactos negativos sobre la salud y la vida humana,
la disponibilidad de agua, el abasto de alimentos, la biodiversidad, la infraestructura física y la actividad económica en general, con afectaciones
por inundaciones, huracanes, sequías y temperaturas elevadas que se
presentan con mayor intensidad y frecuencia.
Resultados de modelos económicos formales (N. Stern, 2007), muestran
que el costo de permanecer inactivos ante el CC, a partir de ahora equivaldrá a la pérdida mínima del 5% anual del PIB global. Considerando
diversos factores de riesgo y consecuencias más amplias, los daños podrían
aumentar a no menos del 20% del PIB. En contraste, el costo de adoptar
medidas para la reducción de las emisiones de los GEI y evitar las consecuencias del CC, puede limitarse alrededor del 1% del PIB global por año.
Las medidas que ahora se tomen para reducir y prevenir los efectos del CC
serán determinantes para reducir los impactos económicos y sociales que
se pueden presentar en el futuro.
Figura 2. Frecuencia de desastres naturales y el costo por éstos en México.
158
octubre-diciembre-09
Tendencias tecnológicas
Bajo la coordinación de la Secretaria de Hacienda y Crédito Público y la
SEMARNAT, actualmente, especialistas destacados elaboran el estudio “La
economía mexicana ante el cambio climático”, el cual servirá de apoyo al
plantear las políticas públicas y en la toma de decisiones relativas a este
fenómeno.
Figura 3. Contribución global de emisiones de GEI por
fuente en el año 2000.
El sector eléctrico
De acuerdo a lo reportado por la CE, cabe destacar la
importante contribución de los daños por emisión de
los GEI en el costo total de externalidades de la generación eléctrica proveniente de tecnologías que utilizan
combustibles fósiles.
Se ha estimado (http://cait.wri.org/) que a nivel mundial
la producción de electricidad y calor son las actividades
que mayor cantidad de GEI emiten (figura 3). En el año
2000 México ocupó el 12° lugar en emisiones totales de
GEI a nivel mundial, con 670.1 millones de toneladas
de CO2, lo cual representa el 1.54% del total mundial. El
sector energético en México (J. Martínez, 2007) contribuye con más del 60% de las emisiones de CO2 (figura
4), esto se debe sobre todo a la utilización de combustibles fósiles como fuente primaria de energía.
Figura 4. Emisiones de CO2e por sector en México.
Medidas de adaptación y mitigación del sector eléctrico
Para hacer frente a los impactos del CC, el sector eléctrico deberá tomar medidas de adaptación que ayuden
a mitigar o evitar los impactos de los fenómenos
meteorológicos que se presenten. Algunas de las
acciones a tomar en consideración son:
•
•
•
•
•
Selección de sitios adecuados para la construcción
de nuevas plantas con el objeto de evitar que éstas
se inunden o sufran deterioros físicos.
Prever nuevos sistemas de enfriamiento en las
plantas para condiciones extremas de clima caluroso y sequías.
Reforzar la infraestructura de transmisión y distribución a prueba de huracanes y tormentas tropicales.
Prever infraestructura de generación eléctrica para
cubrir la baja generación en las centrales hidroeléctricas cuando el nivel de las presas no sea
adecuado.
Incrementar la seguridad de las plantas hidroeléctricas e implementar medidas de adaptación del
lugar y región para enfrentar situaciones de riesgo
por desbordamiento de las presas.
•
•
Prever el efecto de reducción de potencia en
turbinas de gas, debido a las altas temperaturas.
Contratar seguros que cubran daños a las instalaciones, equipo y personal.
Dentro de las medidas más relevantes para la reducción de emisiones de GEI en el sector eléctrico, del
lado de la oferta, se debe incrementar la eficiencia
en las plantas de generación y modificar las centrales
para quemar otros combustibles que generen menor
cantidad de GEI. En cuanto a la planeación de nuevas
plantas, conviene tomar en cuenta las emisiones de
estos gases al momento de hacer la selección de tecnologías y combustibles que constituirán la futura infraestructura del sector eléctrico. Asimismo se debe
considerar la opción de incluir sistemas de captura y
secuestro de CO2. También es conveniente decidir si la
alternativa nuclear es parte de los planes de expansión
del sector.
159
Boletín IIE
Tendencias tecnológicas
Internalización de las externalidades
Una vez que se ha logrado la cuantificación de externalidades generadas por la producción de energía
eléctrica, se dispone de valores que pueden apoyar
la toma de decisiones sobre las acciones más eficaces
para reducir los impactos económicos, sociales y
ambientales. Lo anterior aporta elementos para: a) el
análisis comparativo de estrategias de desarrollo
sustentable y su incorporación a la planeación energética y al despacho, b) promover las fuentes renovables de energía y la eficiencia energética, c) la realización de estudios de mitigación ambiental –incluyendo
la factibilidad de instalar tecnologías para la reducción de emisiones–, d) la valoración integral de tecnologías y procesos –dando prioridad a las alternativas
más eficientes y limpias–, e) seleccionar la ubicación
de nuevas plantas y establecer nuevos niveles de
emisiones permisibles, entre otros. El beneficio inmediato de la cuantificación de la magnitud de las externalidades está asociado a la revisión de las políticas
actuales del sector energético.
Existe una amplia gama de alternativas para la internalización de externalidades que es necesario
analizar, algunos instrumentos de política son: subsidios a la producción y consumo de energía renovable, impuestos, instrumentos de control en cuanto
al tipo de tecnología y el desempeño de las centrales
y, el comercio de permisos de emisión. La selección del
instrumento óptimo debe considerar cuidadosamente
las consecuencias que tales mecanismos tendrán en
la economía, buscando que no se generen distorsiones de mercado por efectos en el precio de la electricidad. De manera ideal un instrumento debe ser
eficiente, justo, con costo e incertidumbre mínimos,
con bajos costos administrativos, con efecto positivo
en el empleo, que incentive la innovación tecnológica
y que garantice la seguridad de suministro de energía.
Esta tarea no es sencilla, por lo que la solución se encamina a encontrar un mecanismo o una mezcla de éstos,
que garanticen los resultados más aceptables para la
sociedad en su conjunto.
Conclusiones
Los resultados obtenidos hasta el momento por la CE
y los estudios preliminares llevados a cabo en nuestro
país, señalan que los costos externos provenientes
de la generación de electricidad son significativos
respecto al costo de producción de la misma. Respecto
a las tecnologías, las que emplean combustibles fósiles
presentan los mayores costos externos y son también
las que tienen la contribución más relevante en cuanto
a emisión de GEI y cambio climático, en este sentido
se destacan las centrales de carbón. Las energías renovables (hidráulica y eólica) y la nuclear resultan, por
mucho, con los menores costos externos.
Por ser México un país altamente vulnerable a los
efectos de cambio climático, este tema es considerado ahora parte de la seguridad nacional. En consecuencia, se requiere de elementos que apoyen la toma
de decisiones, sin embargo, los estudios de valoración
de externalidades de la generación eléctrica llevados
a cabo en nuestro país no son suficientes, por lo que
es importante que este tipo de proyectos se continúe
y amplíe buscando el intercambio de experiencia con
organismos internacionales.
160
Por su contribución a la emisión de GEI, y por agrupar
algunas de las grandes fuentes individuales, se espera
que el sector energético juegue un papel importante
en la reducción de estos gases, para lo cual se requerirán de estudios que den soporte a la toma de decisiones. La internalización de las externalidades deberá
ser analizada a detalle, valorando el impacto de su aplicación en la economía global.
Muchas de las decisiones tecnológicas tomadas en
el pasado consideraron como opcional el aspecto
ambiental. En la época actual los retos de sustentabilidad, crecimiento económico, seguridad energética y
mitigación de los efectos del cambio climático, entre
otros, forman parte de un cuadro de prioridades cada
vez más complejo que es necesario analizar a la luz de
nuevas políticas de desarrollo, que incluyan la revisión
de los paradigmas de calidad de vida.
octubre-diciembre-09
Tendencias tecnológicas
Referencias
Naciones Unidas, http://www.un.org/spanish/millenniumgoals/.
Plan Nacional de Desarrollo 2007-2012, Gobierno de los
Estados Unidos Mexicanos, Presidencia de la República, 2007.
IPCC, Cambio climático 2007: Informe de síntesis. Contribución
de los Grupos de trabajo I, II y III al Cuarto Informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el
Cambio Climático [Equipo de redacción principal: Pachauri,
R.K. y Reisinger, A. (directores de la publicación)], Ginebra,
Suiza, 104 p.p., 2007.
ExternE, Externalities of Energy, http://www.externe.info/.
ExternE, Externalities of Energy Methodology 2005 Update, European Communities, 2005.
Cost Assessment for Sustainable Energy Systems (CASES),
European Commission, http://www.feem-project.net/cases/.
SEMARNAT, Evaluación de las externalidades ambientales en la
generación termoeléctrica en México, CEPAL, 2004.
PAESE de la CFE obtiene importantes ahorros en el primer
semestre del año, http://www.fide.org.mx/Noticias/2008/134.
html.
Climate Change Futures Health, Ecological and Economic
Dimensions, The Center for Health and the Global Environment, Harvard Medical School, sponsored by Swiss Re United
Nations Development Programme, November 2005.
CENAPRED, Impacto Socioeconómico de los principales desastres ocurridos en la República Mexicana, CENAPRED de los
años 1980 a 2005.
N. Stern, Stern Review: The Economics of Climate Change,
Cabinet Office - HM Treasury UK, January 2007.
World Resources Institute, Climate Analysis Indicators Tool
(CAIT), http://cait.wri.org/.
J. Martínez, ABC del Cambio Climático: Impactos y Acciones en
México, Instituto Nacional de Ecología, SEMARNAT, 2007.
Prospectiva del Sector Eléctrico 2007-2016, SENER, Primera
edición, 2007.
LAURA ELENA SÁNCHEZ HERNÁNDEZ [lsh@iie.org.mx]
RANULFO GUTIÉRREZ RAMÍREZ [rgr@iie.org.mx]
Ingeniera en Energía por la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM)
en 1989. Maestra en Economía de la Energía y el Ambiente por la Scuola
Superiore Enrico Mattei de Milán, Italia, en 1994. Ingresó al IIE en 1995,
contando con experiencia en proyectos de energía solar y de ahorro de
energía en el sector industrial. Su área de especialidad incluye modelado
de unidades generadoras, estudios de factibilidad técnica y económica de
nuevas centrales generadoras, así como normas de eficiencia de equipo
eléctrico para ahorro de energía. Actualmente colabora en estudios de
planeación energética nacional, en los que se incluyen temas como análisis
de riesgo asociado a la volatilidad de precio de los combustibles para la
selección de la mezcla de tecnologías de generación eléctrica y evaluación
económica de proyectos energéticos.
Ingeniero Mecánico Electricista por la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México
(UNAM) en 1972. Su área de especialidad está orientada a Centrales Generadoras y Planeación. Ingresó al
IIE en 1977 donde, en colaboración con organismos
nacionales e internacionales, ha dirigido proyectos
relativos a centrales geotermoeléctricas de México y
Centroamérica (“Berlín” en el Salvador y “Miravalles”
en Costa Rica). A partir de 2002 es responsable, con
respaldo de la CFE, del proyecto Evaluación de alternativas tecnológicas de generación.
GLADYS LIZBETH PORRAS LOAIZA [glporras@iie.org.mx]
Ingeniera en Energía por la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM)
en 1986. Maestra en Ciencias en Ingeniería Mecánica por el Centro
Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico (CENIDET) en 1995.
Su especialidad incluye la modelación matemática de procesos térmicos.
Ha participado en distintos proyectos, como el Simulador para adiestramiento de operadores de la Central Nucleoeléctrica Laguna Verde (CNLV),
el modelado termohidráulico de equipos y procesos, así como en la evaluación de propiedades de flamas de combustóleo y emulsiones. Participó en
el desarrollo de un modelo matemático para analizar el comportamiento
termohidráulico de bancos de tubos. Actualmente colabora en proyectos
de planeación energética, en temas relacionados con evaluación económica de proyectos, análisis de riesgo, nuevas tecnologías de generación,
sistemas de mitigación de emisiones y cambio climático.
De izquierda a derecha: Gladys Lizbeth Porras Loaiza, Ranulfo Gutiérrez
Ramírez y Laura Elena Sánchez Hernández.
161