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Indice	1.  Sumario Ejecutivo ................................................................................................
Lista	de	tablas	Tabla 1 – Alcance del proyecto: equipos, países y tipo de estudio ................................. 9 Tabl...
Lista	de	figuras	Figura 1 – Curvas de reducción de pérdidas debido al incremento del cobre en lostransformadores ............
1. Sumario	Ejecutivo	El objetivo de este proyecto es estimar la contribución de un mayor uso del cobre parala reducción de...
Tabla A – Coeficientes técnicos de mitigación de CO2 por kg de cobre adicional                      Motores               ...
Tabla C –  Resultados anuales de la conservación de energía        País            Motores Eléctricos  Refrigeradores  Aco...
2. Introducció n	La innovación tecnológica de los equipos y dispositivos eléctricos demostró importantesmejoras con relac...
3. Objetivo	El objetivo de este estudio es evaluar la contribución del uso de cobre, y el consiguienteaumento de la eficie...
4. Metodologı́a	Para desarrollar el proyecto se adoptaron dos etapas de análisis, como se describe acontinuación:Etapa	1	‐...
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5. Eficiencia	Energé tica	y	Contenido	de	Cobre	de	las	Tecnologı́as	Evaluadas		      5.1.       Motores	elé ctricos	Los m...
Tabla 2 – Relación entre el uso de cobre y la eficiencia de los motores eléctricos de 22 kW                      Parámetro...
Tabla 4 – Distribución de transformadores monofásicos de acuerdo con la potencia en Brasil (2007)                         ...
existentes para transformadores de 30, 45 y 75 kVA, en MWh/año, para los equiposestándar y de alta eficiencia usados en Br...
Tabla 8 – Incremento del cobre en transformadores monofásicos de 15 kV para reducir las pérdidas 20%                      ...
Tabla 10 – Uso adicional de cobre, por componente, en un refrigerador de 480 litros                               Componen...
Tabla 11 – Uso adicional de cobre por capacidad instalada de fuentes de generación renovables                             ...
6. Resultados	La tabla 12 muestra los coeficientes de técnicos de mitigación de las emisiones de CO2proporcionados por la ...
La tabla 14 muestra los coeficientes de mitigación de CO2 para la generaciónrenovable, ya considerando las características...
La tabla 16 muestra los resultados de estas estimaciones para la energía eólica,pequeñas centrales hidroeléctricas, biomas...
7. Conclusiones	Este documento presenta una metodología para estimar el impacto de la mitigación delas emisiones de CO2 co...
El impacto de la generación renovable es todavía mayor: anualmente se evita laemisión de cerca de 9,7 millones de tonelada...
8. Bibliografı́a	BAE.       2010.       Balance        Anual       de      Energía        2009       –       Del    sitio ...
9. Anexo	1	‐	Matriz	Elé ctrica	y	Emisiones	en	los	Paı́ses	Seleccionados	A continuación se presentan las matrices de gener...
9.3.      Perú 	Perú presenta una matriz de generación de electricidad predominantemente basada encombustibles fósiles. D...
Oferta interna de energía eléctrica por fuente – 2009                                                                     ...
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10. Anexo	2	‐	Pará metros	Usados	en	las	Estimaciones	de	la	Contribució n	   de	los	Programas	de	ICA	LA			Las Tablas 18 a...
Tabla 21 – Premisas de alcance de los programas: Acondicionadores de aire           País            Inicio           Final...
11. Anexo	 3	 ‐	 Estimaciones	 de	 la	 Contribució n	 de	 los	 Programas	 de	 ICA	   LA		   11.1.         Motores	elé ct...
Tabla 24 – Resultados del programa de mitigación de CO2 para refrigeradores: en millones de toneladas          País       ...
Tabla 26 – Resultados de la mitigación de CO2 del programa de calentadores solares: en millones de toneladas              ...
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Contribuci—n del cobre para com batir los cambios climáticos 1

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Contribuci—n del cobre para com batir los cambios climáticos 1

  1. 1. Informe Final del Proyecto CONTRIBUCION DEL COBRE PARA COMBATIR EL CAMBIO CLIMATICO ESTIMACIONES PARA LOS PAÍSES DE LATINOAMÉRICA Equipo de la International Energy Initiative (IEI) Prof. Dr. Gilberto M. Jannuzzi - Coordinador Dr. Conrado A. Melo - Consultor técnico Preparado para la International Copper Association (ICA) y Procobre – Instituto Brasileiro do Cobre 1
  2. 2. Indice 1.  Sumario Ejecutivo ..................................................................................................... 5 2.  Introducción .............................................................................................................. 8 3.  Objetivo ..................................................................................................................... 9 4.  Metodología ............................................................................................................ 10 4.1.  Tecnologías de uso final ...................................................................................... 10 4.2.  Tecnologías de generación renovable ................................................................. 11 5.  Eficiencia Energética y Contenido de Cobre de las Tecnologías Evaluadas .......... 13 5.1.  Motores eléctricos................................................................................................ 13 5.2.  Transformadores de distribución ......................................................................... 14 5.3.  Refrigeradores ..................................................................................................... 17 5.4.  Acondicionadores de aire .................................................................................... 18 5.5.  Energía renovable ............................................................................................... 18 5.6.  Calentadores de agua solares ............................................................................. 19 6.  Resultados .............................................................................................................. 20 7.  Conclusiones .......................................................................................................... 23 8.  Bibliografía .............................................................................................................. 25 9.  Anexo 1 - Matriz Eléctrica y Emisiones en los Países Seleccionados .................... 26 9.1.  Brasil .................................................................................................................... 26 9.2.  México ................................................................................................................. 26 9.3.  Perú ..................................................................................................................... 27 9.4.  Chile .................................................................................................................... 28 9.5.  Argentina ............................................................................................................. 28 9.6.  Colombia ............................................................................................................. 29 9.7.  Factor de emisión de los sistemas eléctricos nacionales .................................... 30 10.  Anexo 2 - Parámetros Usados en las Estimaciones de la Contribución de losProgramas de ICA LA .................................................................................................... 31 11.  Anexo 3 - Estimaciones de la Contribución de los Programas de ICA LA ........... 33 11.1.  Motores eléctricos ............................................................................................ 33 11.2.  Refrigeradores .................................................................................................. 33 11.3.  Acondicionadores de aire ................................................................................. 34 11.4.  Calentamiento solar.......................................................................................... 34 11.5.  Transformadores de distribución ...................................................................... 35  2
  3. 3. Lista de tablas Tabla 1 – Alcance del proyecto: equipos, países y tipo de estudio ................................. 9 Tabla 2 – Relación entre el uso de cobre y la eficiencia de los motores eléctricos de 22kW ................................................................................................................................. 14 Tabla 3 – Mercado de motores eléctricos en Brasil y México ........................................ 14 Tabla 4 – Distribución de transformadores monofásicos de acuerdo con la potencia enBrasil (2007) .................................................................................................................. 15 Tabla 5 – Distribución de transformadores trifásicos de acuerdo con la potencia enBrasil (2007) .................................................................................................................. 15 Tabla 6 – Parámetros europeos para pérdidas y uso de cobre en transformadores dedistribución .................................................................................................................... 15 Tabla 7 – Relación entre el uso de cobre y la eficiencia de los transformadores dedistribución .................................................................................................................... 16 Tabla 8 – Incremento del cobre en transformadores monofásicos de 15 kV para reducirlas pérdidas 20% ........................................................................................................... 17 Tabla 9 – Incremento de cobre en transformadores trifásicos de 15 kV para reducir laspérdidas 20%................................................................................................................. 17 Tabla 10 – Uso adicional de cobre, por componente, en un refrigerador de 480 litros.. 18 Tabla 11 – Uso adicional de cobre por capacidad instalada de fuentes de generaciónrenovables ..................................................................................................................... 19 Tabla 12 – Capacidad instalada de fuentes de generación renovables ........................ 19 Tabla 13 – Coeficientes técnicos de mitigación de CO2 por tipo de equipo .................. 20 Tabla 14 – Coeficientes técnicos de mitigación de CO2 por kg adicional de cobre ....... 20 Tabla 15 – Coeficientes técnicos de mitigación de CO2: tecnologías de generaciónrenovable ....................................................................................................................... 21 Tabla 16 – Resultados de la mitigación de CO2: tecnologías de uso final (ton deCO2/año)........................................................................................................................ 21 Tabla 17 – Resultados anuales del programa de mitigación de CO2 con generaciónrenovable (ton de CO2/año) ........................................................................................... 22 Tabla 18 – Premisas de alcance de los programas: Motores eléctricos trifásicos ......... 31 Tabla 19 – Premisas de alcance de los programas: Transformadores de distribución .. 31 Tabla 20 – Premisas de alcance de los programas: Refrigeradores ............................. 31 Tabla 21 – Premisas de alcance de los programas: Acondicionadores de aire............. 32 Tabla 22 – Premisas de alcance de los programas: Calentadores solares ................... 32 Tabla 23 – Resultados del programa de mitigación de CO2 para motores eléctricos: enmillones de toneladas .................................................................................................... 33 Tabla 24 – Resultados del programa de mitigación de CO2 para refrigeradores: enmillones de toneladas .................................................................................................... 34 Tabla 25 – Resultados del programa de mitigación de CO2 para acondicionadores deaire: en millones de toneladas ....................................................................................... 34 Tabla 26 – Resultados de la mitigación de CO2 del programa de calentadores solares:en millones de toneladas ............................................................................................... 35 Tabla 27 – Estimación para los transformadores de distribución: estudio del potencial 35  3
  4. 4. Lista de figuras Figura 1 – Curvas de reducción de pérdidas debido al incremento del cobre en lostransformadores ............................................................................................................ 16 Figura 2 – Brasil: Oferta de electricidad interna por tipo de fuente - 2009 ................... 27 Figura 3 – México: Oferta de electricidad interna por tipo de fuente - 2009 ................. 27 Figura 4 – Perú: Oferta de electricidad interna por tipo de fuente - 2009 ..................... 28 Figura 5 – Chile: Oferta de electricidad interna por tipo de fuente - 2009 .................... 29 Figura 6 – Argentina: Oferta de electricidad interna por tipo de fuente - 2009 ............. 29 Figura 7 – Colombia: Oferta de electricidad interna por tipo de fuente - 2009 ............. 30 Figura 8 – Factor promedio de emisiones CO2 de los sistemas eléctricos: 2000 – 2009...................................................................................................................................... 30  4
  5. 5. 1. Sumario Ejecutivo El objetivo de este proyecto es estimar la contribución de un mayor uso del cobre parala reducción de las emisiones de CO2. El estudio se desarrolló considerando laintroducción de equipos eléctricos más eficientes, calentadores de agua solares y lacontribución proporcionada por la generación de electricidad usando fuentesrenovables en los países de América Latina1. Estos dos componentes empleantecnologías que tienen un mayor contenido de cobre en comparación con lastecnologías tradicionales a las que sustituyen. El análisis abarcó diferentes períodosdependiendo del inicio de las actividades de fomento y difusión de las tecnologíasevaluadas que, de modo general, se iniciaron en 2005. Los resultados se presentan entérminos anuales.Las estimaciones se basaron en indicadores de la relación entre el contenido del cobrey la eficiencia energética del equipo. Para los recursos renovables, utilizamos factoresrelacionados con el contenido de cobre de las tecnologías seleccionadas por unidad decapacidad. Las estimaciones de reducción de emisiones con la introducción de estastecnologías se basaron en información de ventas de equipos eficientes y en lascaracterísticas del sistema eléctrico de cada país. La metodología y los presupuestosutilizados se detallan en los Capítulos 4 y 5 y en los Anexos 1 y 2.La Tabla A muestra las diferentes contribuciones de cada kilo de cobre adicionalaplicado a la fabricación de equipos eléctricos eficientes, calentadores solares y lageneración de energía renovable en los países analizados. Como podría esperarse, lospaíses con mayor participación de generación térmica mediante el uso de fuentesfósiles tienen los indicadores más significativos con relación a la mitigación del impacto.Ese es el caso de México, Argentina y Chile. Los motores eléctricos son los elementosque presentan la mayor reducción de emisiones por unidad, seguidos por losrefrigeradores y los acondicionadores de aire.1 Argentina, Brasil, Chile, Colombia, México y Perú. 5
  6. 6. Tabla A – Coeficientes técnicos de mitigación de CO2 por kg de cobre adicional  Motores  Acondicionadores  Calentadores  Solar  País  Refrigeradores  de Aire  Eólica  PCH  Biomasa  Eléctricos  solares  FV  Ton. de CO2/kg de cobre adicional/año  Argentina  0,491  0,128  0,099  0,224  0,798  1,166  0,048  ‐  Brasil  0,126  0,033  0,025  0,004  0,057  0,202  0,295  0,012  Chile  0,471  0,123  0,095  0,033  0,230  0,819  1,198  ‐  Colombia  0,221  0,058  0,044  0,097  0,347  0,507  0,021  ‐  México  0,614  0,207  0,159  0,033  0,360  1,282  1,874  0,077  Perú  0,281  0,073  0,056  0,033  0,135  0,480  0,702  0,029 La reducción de las emisiones por equipo se muestra en la Tabla B. El lanzamiento decada motor eficiente en México reduce las emisiones de CO2 aproximadamente 412kg/año, mientras en Brasil este factor es 82 kg/año. Puede verificarse que para cadaunidad de equipo, los calentadores de agua solares proporcionan la mayor contribucióna la reducción de las emisiones en países que, de acuerdo con las premisas, usan gasnatural para el calentamiento de agua doméstico. Tabla B – Coeficientes técnicos de mitigación de las emisiones de CO2 por equipo  País  Motores Eléctricos  Refrigeradores  Acondicionadores de Aire  Calentadores Solares1  Ton. de CO2/equipo/ año    Argentina  0,31959  0,04867  0,07699  0,66759  Brasil  0,08194  0,01248  0,01974  0,07147  Chile  0,30717  0,04678  0,07399  0,66759  Colombia  0,14366  0,02188  0,03461  0,66759  México  0,41248  0,07852  0,12420  0,66759  Perú  0,18290  0,02785  0,04406  0,66759  1 En Brasil los calentadores solares sustituyen a las duchas eléctricas. Para los otros países se considera que esta tecnología sustituye a la quema directa de gas natural.Los ahorros totales de energía eléctrica por país y equipo se presentan en la Tabla C.Brasil es el país donde la difusión de tecnologías inteligentes proporciona el volumenmás alto de ahorro de energía (aproximadamente 2 TWh/año). En este contexto, sedestaca especialmente la penetración de motores eléctricos eficientes, responsablespor un ahorro de energía de 1,2 TWh al año. Las tecnologías de calentamiento de aguaen México representan un ahorro total de 16.800 toneladas de gas natural.   6
  7. 7. Tabla C –  Resultados anuales de la conservación de energía  País  Motores Eléctricos  Refrigeradores  Acondicionadores de Aire  Calentadores Solares  GWh/año  GWh/año  GWh/año  Argentina  16,2  59,4  26,0  ‐  Brasil  1.213,5  580,8  120,1  166,3 GWh/año  Chile  11,7  16,2  6,6  2321,0 (toneladas de GN)  Colombia  29,4  42,6  8,8  ‐  México  723,2  374,9  68,9  16885,0 (toneladas de GN)  Perú  9,4  17,8  1,3  2343,0 (Toneladas de GN) La Tabla D muestra los resultados anuales de la mitigación de las emisiones de CO2.Entre los países analizados, México representa el 72% de la reducción total de CO2. Enambos países, Brasil y México, los equipos más importantes fueron los motores máseficientes, seguidos de los refrigeradores. Sin embargo, en otros países la situación fuediferente. Los refrigeradores y los calentadores solares fueron más importantes enArgentina, Chile y Perú. Tabla D – Resultados de la mitigación de CO2: tecnologías de uso final de la energía (toneladas de CO2/año)  País  Motores Eléctricos  Refrigeradores  Acondicionadores de Aire  Calentadores Solares  Total  Argentina  5.983  21.901  9.585  ‐  37.468  Brasil  114.714  54.904  11.349  15.723  196.690  Chile  4.147  5.730  2.353  7.043  19.273  Colombia  4.870  7.055  1.453  ‐  13.379  México  430.213  222.993  40.987  51.237  745.430  Perú  1.975  3.760  264  7.110  13.110  Total  561.902  316.344  65.992  81.113  1.025.350 La contribución de las fuentes renovables a la reducción de las emisiones es todavíamayor, como puede verse en la Tabla E. A pesar de que Brasil tiene un factor deemisión muy bajo en comparación con otros países, fue el principal contribuyentedebido a su mayor capacidad instalada. La generación usando biomasa aumentó laparticipación en la reducción de las emisiones.Tabla E – Resultados de la mitigación anual de CO2  considerando la generación renovable: (Toneladas de CO2/año)  Solar  País  Eólica  PCH  Biomasa  Total  Fotovoltaica  Brasil  232.165  1.633.169  3.417.274  2.126  5.284.735  Argentina  17.106  606.224  1.007.575  4.198  1.635.104  Chile  11.497  260.485  238.555  ‐  510.536  México  76.470  966.631  546.539  10.121  1.599.761  Colombia  4.478  327.358  81.523  183  413.542  Perú  236  201.640  64.855  935  267.666  Total  341.952  3.995.508  5.356.321  17.563  9.711.344  7
  8. 8. 2. Introducció n La innovación tecnológica de los equipos y dispositivos eléctricos demostró importantesmejoras con relación al aumento de la eficiencia energética, que, a su vez, tiene unenorme potencial de mejoras medioambientales con relación a la mitigación de losgases que generan en efecto invernadero. Estas innovaciones están, en muchoscasos, directamente relacionadas con la utilización adicional de cobre. Por ejemplo, lasmejoras de desempeño energético de los motores eléctricos por cada kilo de cobreusado permiten una reducción de 3 toneladas de emisión de CO22, en comparación conequipos con uso menos intensivo de cobre. El balance de las emisiones es muypositivo debido a que en la etapa de producción de estos dispositivos, el uso adicionalde cobre es responsable por solo 3 kg de emisiones de CO2e (Keulenaer et al., 2006).Esto significa un factor de retorno de 1000 veces los beneficios proporcionados porestas aplicaciones a lo largo de sus vidas útiles (Copper, 2006). Además, debe notarseque al final de la vida útil del equipo, su contenido de cobre puede reciclarse y usarseen otra aplicación.2 Todos los gases que generan el efecto invernadero se convirtieron a cantidades equivalentes de CO2que contribuyen con el calentamiento atmosférico. De esta forma, por ejemplo, una tonelada de metano(CH4), que tiene un efecto 21 veces superior al del dióxido de carbono, es equivalente a 21 toneladas deCO2. 8
  9. 9. 3. Objetivo El objetivo de este estudio es evaluar la contribución del uso de cobre, y el consiguienteaumento de la eficiencia energética, para combatir el cambio climático. Este estudiopretende diagnosticar y contabilizar la mitigación de la emisión de CO2, el principal gasque provoca el efecto invernadero, en algunos países de América Latina, considerando:a) el uso de tecnologías más eficientes en la fabricación de equipos eléctricos; b) el usode calentadores de agua solares; y c) la generación de electricidad mediante fuentesrenovables, como energía eólica, biomasa, pequeñas centrales hidroeléctricas (PCH) ysolar fotovoltaica. Además, se desarrolló una evaluación para medir el impactopotencial de una mejora en la reducción de las pérdidas en los transformadores dedistribución. La Tabla 1 muestra la lista de los equipos evaluados, los países y el tipode estudio3. Tabla 1 – Alcance del proyecto: equipos, países y tipo de estudio  Equipos  Países evaluados  Tipo de estudio  Motores eléctricos  Argentina, Brasil, Chile, Colombia, México y Perú  Evaluación de impacto  Transformadores de distribución  Brasil  Estudio del potencial  Refrigeradores  Brasil, Chile y México  Evaluación de impacto  Acondicionadores de aire  Brasil, Chile, Colombia, México y Perú  Evaluación de impacto  Energía renovable(*)  Argentina, Brasil, Chile, Colombia, México y Perú  Evaluación de impacto  Calentadores de agua solares  Brasil, Chile, México y Perú  Evaluación de impacto Nota: (*) Biomasa, eólica, solar fotovoltaica y pequeñas centrales hidroeléctricas (PCH).3 Además, se estimó la contribución de los programas fomentados por la ICA LA para el ahorro deenergía y la reducción de las emisiones. (Ver Anexo 3, página 25). 9
  10. 10. 4. Metodologı́a Para desarrollar el proyecto se adoptaron dos etapas de análisis, como se describe acontinuación:Etapa 1 ‐ Análisis de la eficiencia energética e indicadores de contenido de cobre El objetivo de la primera etapa de análisis es evaluar la relación entre la eficienciaenergética de los equipos y su contenido de cobre. El desarrollo de esta etapa se basaen una revisión de la literatura nacional e internacional. Esta literatura incluye informescientíficos, documentos de investigación y libros relacionados. Los detalles de estaevaluación se presentan en el Capítulo 5.Etapa 2 – Contabilización del impacto del aumento del uso de cobre Esta etapa tiene por objetivo estimar el impacto de las ventas de nuevos equipos y elaumento en la generación de electricidad mediante fuentes renovables en cada uno delos países analizados. Para realizar esta etapa, la información obtenida en la Etapa 1se usó para establecer los coeficientes técnicos para las emisiones de CO2 de cadatecnología4, además de los parámetros específicos del mercado, como se explica acontinuación. En el estudio sobre el potencial de mejora de los transformadores dedistribución, se cuantifican los potenciales de conservación de la energía y lacorrespondiente mitigación de CO2, en un escenario que considera el despliegue totalde transformadores eficientes en Brasil. Para la determinación de las emisiones seusan dos modelos: uno está relacionado con las tecnologías de uso final y el otro conlas tecnologías de generación renovable, como se describe a continuación. 4.1. Tecnologı́as de uso final El modelo anual usado para la determinación de la mitigación de las emisiones de CO2,para cada tecnología de energía de uso final, está determinado por la Ecuación 1: ∗ ∗            Ecuación 1 4 Estos datos se presentan en el Capítulo 5, páginas 15-17. 10
  11. 11. Donde:- Me es la mitigación anual de las emisiones de CO2 proporcionada por la introducciónde tecnología e en el stock en uso en el año y.- Pe es la participación del equipo eficiente en las ventas anuales.- Vae es la venta en el año y de la tecnología e.- CTe es el coeficiente técnico de mitigación anual de las emisiones de CO2 por latecnología e, dado por la Ecuación 2. CTe Cep‐Cee * 1 Pse *Fme                        Ecuación 2 Donde:- Cep es el consumo de los equipos estándar.- Cee es el consumo de los equipos eficientes.- Pse es el factor de pérdida de generación de energía eléctrica de cada país evaluadoy- Fme es el factor de emisión promedio de los sistemas eléctricos de cada uno de lospaíses considerados.Se destaca que en este modelo, en el caso de los equipos eléctricos, las emisiones secontabilizan en la generación de electricidad y a continuación se consideran losfactores de pérdidas relacionadas de los sistemas eléctricos de cada país. Solo para elreemplazo de la quema directa de gas por los calentadores de agua solares, lasemisiones se estiman considerando el total del gas ahorrado multiplicado por el factorde emisión de gas. 4.2. Tecnologı́as de generació n renovable Se usó un procedimiento similar para el análisis de la mitigación de las emisiones deCO2 por la generación de energía renovable (eólica, pequeñas centraleshidroeléctricas, biomasa y solar fotovoltaica). En este caso, el método usado comparala energía de fuentes de generación renovables con la expansión del sistema eléctricoque ocurriría usando una central de energía equivalente representando el mix degeneración de electricidad de cada país. Este método es conservador en el sentido queconsidera los efectos de la generación de energía renovable ya incluidos en losfactores de emisión promedio para los sistemas de generación de electricidad en los 11
  12. 12. países analizados. Si la comparación se realizara con una central basada encombustible fósil (fuel oil, gas natural, diesel, etc.), la mitigación del impacto seríamayor.Las Ecuaciones 3 y 4 muestran el método usado en la contabilización de la mitigaciónde las emisiones de CO2 en la generación renovable. ∗ Ecuación 3   Donde:- Mer es la mitigación anual de las emisiones de CO2 proporcionada por la capacidadinstalada de generación de tecnología renovable r.- CIr es la capacidad instalada de generación de la tecnología r.- CTe es el coeficiente técnico de mitigación para las emisiones anuales de CO2 de lastecnologías de generación r, dado por la Ecuación 4. CTg FCr*8,76*Fme Ecuación 4 Donde:- FCr es el factor de capacidad de generación de la tecnología r y- Fme es el factor de emisiones promedio del sistema eléctrico de cada paísconsiderado.- La constante 8,76 se refiere al número de horas por año dividido por mil. 12
  13. 13. 5. Eficiencia Energé tica y Contenido de Cobre de las Tecnologı́as Evaluadas 5.1. Motores elé ctricos Los motores eléctricos se usan ampliamente en el sector industrial. Algunos ejemplosde su aplicación son las bombas para transferencia de líquidos, los compresores degas y los ventiladores. La industria textil tiene máquinas específicas, tanto para hiladocomo para tejido, de tecnología secular. Los sectores de cemento, pulpa y papel yquímico usan una gran cantidad de bombas, compresores y ventiladores en susprocesos, así como también grandes cintas transportadoras, molinos, agitadores ytamices. Estos equipos utilizan muchos motores de alta potencia, junto con numerososmotores pequeños para servicios auxiliares. La industria de la cerámica empleagrandes mezcladoras, sopladores y diversas cintas transportadoras. Los sectores deminería, siderurgia y fabricación de metales, además de bombas, compresores yventiladores, también usan molinos, transportadores y maquinaria específica paraactividades como laminación, para tirar, doblar y cortar (Garcia, 2003).De acuerdo con Keulenaer et al (2006), que evalúan los motores de inducción de bajovoltaje (22 kW) utilizados en aplicaciones de sistemas típicos, como bombeo de agua,aire comprimido y ventilación, los beneficios de la mayor eficiencia energética sonbastante significativos y se reflejan directamente, por ejemplo, en una reducción de lasemisiones de aproximadamente 19 toneladas de CO25 por motor durante su vida útil.Debe señalarse que el balance de las emisiones entre la producción de los equipos dealta eficiencia y lo que estos equipos permiten mitigar durante su vida útil es deaproximadamente 1000 veces, es decir, cada kg de CO2 emitido durante la produccióndel motor significa una reducción de una tonelada en las emisiones de CO2 durante sufuncionamiento.La Tabla 2 muestra la relación directa entre la eficiencia de los motores eléctricos y eluso adicional de cobre, de acuerdo con Keulenaer et al (2006), quienes evaluaron trestipos de motores funcionando bajo las mismas condiciones. En este caso, con el usoadicional de 5,1 kg de cobre, el motor de alto desempeño fue 4,1 puntos porcentualesmás eficiente que el motor tradicional.5 En este caso, consideramos un factor de emisión promedio de 15 para los países europeos. 13
  14. 14. Tabla 2 – Relación entre el uso de cobre y la eficiencia de los motores eléctricos de 22 kW  Parámetros  Eficiencia estándar Alta eficiencia Alta eficiencia Premium  Vida útil (años)  20 20 20 Carga (%)  50 50 50 Eficiencia (%)  89,5 91,8 92,6 Cobre (Kg)  8,8 12,9 13,9 Fuente: Keulenaer et al (2006) La Tabla 3 muestra la participación de mercado de los motores eléctricos por potenciaen Brasil y México. Tabla 3 – Mercado de motores eléctricos en Brasil y México  Rango de Potencia  Participación de Mercado ‐ Brasil Participación de Mercado ‐ México 1. Hasta 1 cv (carcasa 63 y superior)  33,77% 7,68% 2. Más de 1 cv y hasta 10 cv  50,92% 82,13% 3. Más de 10 cv y hasta 40 cv  11,47% 8,44% 4. Más de 40 cv y hasta 100 cv  2,73% 1,29% 5. Más de 100 cv y hasta 300 cv  0,99% 0,44% 6. Más de 300 cv  0,12% 0,02% Fuente: Garcia (2003)  5.2. Transformadores de distribució n Los transformadores de distribución son diseñados para elevar el voltaje pararesponder a necesidades específicas de las redes eléctricas. Sin embargo, el uso deestos equipos introduce pérdidas de energía en el sistema. Para ejemplificar, el montode estas pérdidas representa aproximadamente 30% de las pérdidas totales delsistema de distribución de electricidad en Brasil (CEPEL, 2008). De acuerdo con datosdel CEPEL (2008), en 2007 el número de transformadores instalados en Brasil era de1,55 millones de transformadores monofásicos, más 1,10 millones de transformadorestrifásicos. Las Tablas 4 y 5 muestran la distribución de los transformadores de acuerdocon el Sistema de Distribución Eléctrica Brasileño. 14
  15. 15. Tabla 4 – Distribución de transformadores monofásicos de acuerdo con la potencia en Brasil (2007)  5 kVA  10 kVA 15 kVA 25 kVA Otros Total  Unidades 323.587  904.663 237.600 75.509 10.748 1.552.107  %  20,8%  58,3% 15,3% 4,9% 0,7% 100,0%  Fuente: CEPEL, 2008  Tabla 5 – Distribución de transformadores trifásicos de acuerdo con la potencia en Brasil (2007)  15 kVA 30k VA  45 kVA 75 kVA 112,5 kVA 150 kVA Otros  Total Unidades  175.878 231.614  256.125 233.604 113.007 54.717 39.250  1.104.195 %  15,8% 21,0%  23,2% 21,2% 10,2% 5,0% 3,6%  100,0% Fuente: CEPEL, 2008 El uso de transformadores eficientes reduce sustancialmente las pérdidas de energía.Los transformadores de alto rendimiento utilizados de forma eficiente permiten mejorasen la conservación de la energía y la consecuente reducción de las emisiones de gasesque provocan el efecto invernadero. De acuerdo con Keulenaer (2006), untransformador de distribución de alto rendimiento de 100 KVA funcionando al 25% de lacarga permite una mitigación de aproximadamente 37 toneladas de CO2e6 en sus 30años de vida útil. De acuerdo con el mismo autor, la Tabla 6 representa la relacióndirecta entre las pérdidas del transformador y el uso adicional de cobre para tres tiposde equipos. Tabla 6 – Parámetros europeos para pérdidas y uso de cobre en transformadores de distribución  Parámetros AA’ CC’ C‐Amorfo Vida útil (años) 30 30 30 Carga (%)  25 25 25 Pérdidas en cobre (kW) 1,750 1,475 1,475 Pérdidas en hierro (kW) 0,32 0,21 0,06 Cobre (kg)  85 115 155 Fuente: Keulenaer (2006)  De acuerdo con estudios desarrollados por el LAT-EFEI (Laboratorio de Alta Tensión)de la UNIFEI (Universidad Federal de Itajubá, Brasil), el cobre adicional en lostransformadores debe permitir una reducción significativa de las pérdidas en las redesde distribución de energía de Brasil. La Tabla 7 muestra la diferencia en las pérdidas6 En este caso consideramos un factor de emisión promedio de 15 países europeos. 15
  16. 16. existentes para transformadores de 30, 45 y 75 kVA, en MWh/año, para los equiposestándar y de alta eficiencia usados en Brasil. Tabla 7 – Relación entre el uso de cobre y la eficiencia de los transformadores de distribución  Estándar  Eficiente  Transformador  %  (MWh/año)  (MWh/año)  30 kVA  2,9558 2,1525 27,2%  45 kVA  3,6429 2,7105 25,6%  75 kVA  6,4560 4,7790 26,0% La Figura 1 ilustra la relación directa entre el incremento en la masa de cobre y lareducción de las pérdidas térmicas en los transformadores de distribución. Figura 1 – Curvas de reducción de pérdidas debido al incremento del cobre en los transformadores  Fuente: LAT‐EFEI UNIFEI Las Tablas 8 y 9 muestran el incremento de la masa de cobre en transformadoresmonofásicos y trifásicos, respectivamente, para transformadores de diversascapacidades, de acuerdo con el estudio del LAT-EFEI UNIFEI. En este caso, elincremento del cobre se calculó para una reducción de 20% de las pérdidas totales. 16
  17. 17. Tabla 8 – Incremento del cobre en transformadores monofásicos de 15 kV para reducir las pérdidas 20%  Masa Estándar   Reducción de las Pérdidas  Incremento de la Masa  Incremento de la Masa  Potencia  (kg)  (%)  (%)  (kg)  5 kVA  7,41  20 29,11 2,15 10 kVA  11,88  20 28,91 3,43 15 kVA  20,13  20 24,61 4,95 25 kVA  22,96  20 23,94 5,49 Fuente: LAT‐EFEI – UNIFEI      Tabla 9 – Incremento de cobre en transformadores trifásicos de 15 kV para reducir las pérdidas 20%  Masa Estándar   Reducción de las Pérdidas  Incremento de la Masa  Incremento de la Masa  Potencia  (kg)  (%)  (%)  (kg)  15 kVA  23,68   20 18,72 4,43 30 kVA  27,63   20 21,92 6,05 45 kVA  35,10   20 16,72 5,86 75 kVA  49,75   20 17,81 8,86 112,5 kVA  67,08   20 24,67 16,55 150 kVA  66,64  20 20,27 13,50 Fuente: LAT‐EFEI ‐ UNIFEI  5.3. Refrigeradores Los refrigeradores de alta eficiencia con relación al consumo de energía se fabricancon una mayor utilización de cobre en diversos componentes. Los compresores soncomponentes con uso intensivo de cobre. La diferencia en el uso de este metalconductor en los equipos eficientes puede superar 20% la cantidad utilizada en equiposmenos eficientes. La tabla 9 muestra el uso adicional de cobre por componente delrefrigerador en un equipo estándar de 480 litros. Este equipo con un aumento de 22%en la eficiencia energética usa 386,5 g adicionales de cobre. 17
  18. 18. Tabla 10 – Uso adicional de cobre, por componente, en un refrigerador de 480 litros  Componente  Peso (g) Eficiencia + 22% (g)  Diferencia (g) Cable eléctrico   101,42 123,73  22,31 Tubo de servicio del compresor  25,8 31,48  5,68 Tubo de servicio del filtro secador   26,34 32,13  5,79 Filtro secador  76,12 92,87  16,75 Cable a tierra  18,32 22,35  4,03 Enchufe de plástico  41,88 51,09  9,21 Evaporador (punta de la línea de succión + capilar) 166,72 203,40  36,68 Compresor  1.300,00 1.586,00  286,00 Total  1.757,00 2.143,00  386,45 Fuente: Fabricante nacional ‐ Información privada   5.4. Acondicionadores de aire Los acondicionadores de aire se utilizan para el tratamiento del aire en ambientescerrados. Dicho tratamiento consiste en la regulación de la calidad del aire eninteriores, por ejemplo su temperatura, humedad, limpieza y circulación. Para estafinalidad, el sistema de acondicionamiento del aire puede incluir funciones decalefacción, refrigeración, humidificación, renovación, filtrado y ventilación.No se encontraron estudios referentes a la relación entre el uso adicional de cobre y laeficiencia energética de los acondicionadores de aire. Un equipo estándar de 17.700BTU/h contiene aproximadamente 3,64 kg de cobre y su instalación exige 1,56 kgadicionales, lo que da un total de 5,2 kg de cobre por equipo instalado. 5.5. Energı́a renovable Con relación a la generación de electricidad de fuentes renovables, se consideraron lassiguientes tecnologías: eólica, pequeñas centrales hidroeléctricas (PCH), biomasa yenergía solar fotovoltaica. La tecnología solar fotovoltaica concentrada no se consideródebido a que aún no se utiliza en América Latina. La tabla 10 muestra el uso de cobrepor MW de capacidad instalada de cada una de estas tecnologías. La tabla 11 muestrala capacidad instalada para cada país considerado. 18
  19. 19. Tabla 11 – Uso adicional de cobre por capacidad instalada de fuentes de generación renovables    Tecnología  Demanda de cobre por tecnología   Eólica  2,5 ton de cobre/MW PCH  2,0 ton de cobre/MW Biomasa  1,2 ton de cobre/MW Fotovoltaica 8,8 ton de cobre/MW Fuente: Leonardo Energy y KEMA, 2009 Tabla 12 – Capacidad instalada de fuentes de generación renovables  Eólica  PCH Biomasa Fotovoltaica  Total  País  (MW)  (MW)  (MW)  (MW)  (MW)  *  * Brasil  1.638 4.043 9.644 20  10.879  Argentina  31  380 720 10  1.141  Chile  20  159 166 0  345  México  85  377 243 15  720  Colombia  18  472 134 1  625  Perú  1  210 77 4  291  Total  1.591  5.641 6.720 50  14.001  * Fuente: Jannuzzi et al, 2010 Valores actualizados de acuerdo con www.aneel.gov.br/ 5.6. Calentadores de agua solares Las placas de recolección son responsables por la absorción de la radiación solar. Elcalor del sol capturado por las placas del calentador se transfiere al agua que circuladentro de la tubería de cobre.Un sistema de calentamiento de agua básico que utiliza energía solar consta de placasde recolección solar y un tanque térmico (conocido como boiler). El tanque térmico esun contenedor para almacenar el agua calentada. Se trata de un cilindro de cobre,acero o polipropileno, aislado térmicamente con poliuretano expandido sin CFC, que noafecta la capa de ozono. Estos cilindros almacenan el agua calentada para su usoposterior. El tanque de agua fría alimenta el tanque térmico del calentador paramantenerlo lleno. En promedio, se sabe que cada metro cuadrado de calentador solarinstalado exige 5 kg de cobre. 19
  20. 20. 6. Resultados La tabla 12 muestra los coeficientes de técnicos de mitigación de las emisiones de CO2proporcionados por la introducción de una unidad de tecnología de uso final eficientede energía. Como se muestra en la Ecuación 2 (Sección 4.1), además de depender dela diferencia en el consumo de energía entre las tecnologías llamadas estándar y lastecnologías eficientes, estos coeficientes dependen de las pérdidas de los sistemaseléctricos y del mix de la matriz de energía de los países evaluados. Por lo tanto, estoscoeficientes reflejan, en cierta forma, el contenido de carbono embutido en la matriz delos países. Debe destacarse que la sustitución de la quema directa de gas natural porlos calentadores de agua solares tiene el coeficiente de mitigación más elevado7. Tabla 13 – Coeficientes técnicos de mitigación de CO2 por tipo de equipo  País  Motores Eléctricos  Refrigeradores  Acondicionadores de Aire  Calentadores Solares1 Ton de CO2/equipo/año  Argentina  0,31959  0,04867  0,07699  0,66759  Brasil  0,08194  0,01248  0,01974  0,07147  Chile  0,30717  0,04678  0,07399  0,66759  Colombia  0,14366  0,02188  0,03461  0,66759  México  0,41248  0,07852  0,12420  0,66759  Perú  0,18290  0,02785  0,04406  0,66759  1 En Brasil, los calentadores solares sustituyen a las duchas eléctricas y en los otros países sustituyen la quema directa de gas natural.A partir de los coeficientes técnicos mostrados en la Tabla 13 y la evaluación decontenido de cobre presentada en el Capítulo 5, la Tabla 14 muestra los coeficientes demitigación de CO2 por kg de cobre adicionado al equipo eficiente. Tabla 14 – Coeficientes técnicos de mitigación de CO2 por kg adicional de cobre  País  Motores Eléctricos  Refrigeradores  Acondicionadores de Aire  Calentadores Solares  Ton de CO2/kg de cobre adicional/año  Argentina  0,491  0,128  0,099  0,033  Brasil  0,126  0,033  0,025  0,004  Chile  0,471  0,123  0,095  0,033  Colombia  0,221  0,058  0,044  0,033  México  0,614  0,207  0,159  0,033  Perú  0,281  0,073  0,056  0,033 7 En este caso, las estimaciones consideran que calentadores solares con un área de 4 m2 sustituyen220 m3 de gas natural al año. 20
  21. 21. La tabla 14 muestra los coeficientes de mitigación de CO2 para la generaciónrenovable, ya considerando las características de cada país (Anexo 1) y lasconsideraciones realizadas en las ecuaciones 3 y 4 de la Sección 4.2. Tabla 15 – Coeficientes técnicos de mitigación de CO2: tecnologías de generación renovable   País  Eólica  PCH  Biomasa  Solar FV  Ton de CO2/MW instalado/año  Brasil  141,7  403,9  354,3  106,3  Argentina  559,8  1.595,3  1.399,4  419,8  Chile  574,8  1.638,3  1.437,1  431,1  México  899,7  2.564,0  2.249,1  674,7  Colombia  243,4  693,6  608,4  182,5  Perú  336,9  960,2  842,3  252,7 La tabla 15 muestra los resultados de la mitigación de las emisiones de CO2 resultantesde la venta anual de equipos eficientes. El principal impacto en la mitigación entre lospaíses analizados se observa en México, donde gracias a la introducción de equiposeficientes cada año se dejan de emitir aproximadamente 750 mil toneladas de carbonoa la atmósfera. Tabla 16 – Resultados de la mitigación de CO2: tecnologías de uso final (ton de CO2/año)  Motores  Acondicionadores  Calentadores  País  Refrigeradores  Total  Eléctricos  de Aire  Solares  Argentina  5.983  21.901  9.585  ‐  37.468  Brasil  114.714  54.904  11.349  15.723  196.690  Chile  4.147  5.730  2.353  7.043  19.273  Colombia  4.870  7.055  1.453  ‐  13.379  México  430.213  222.993  40.987  51.237  745.430  Perú  1.975  3.760  264  7.110  13.110  Total  561.902  316.344  65.992  81.113  1.025.350 La generación de energía renovable no convencional (excluyendo la energía hidráulica)continúa siendo insignificante en América Latina. En este caso, las estimaciones demitigación se basan en la generación efectiva por parte de estas fuentes renovables. Lacomparación se realiza con un escenario de ausencia de estas fuentes y su sustituciónpor generación convencional (usando el mix de la matriz de generación de cada país). 21
  22. 22. La tabla 16 muestra los resultados de estas estimaciones para la energía eólica,pequeñas centrales hidroeléctricas, biomasa y generación fotovoltaica. De acuerdo conlas estimaciones, anualmente se mitiga la emisión de 9,7 millones de toneladas de CO2debido a la capacidad instalada de estos tipos de generación renovable. Más de lamitad de esta mitigación proviene de Brasil, un país que, a pesar de tener un factorpromedio de emisiones de CO2 menor que otros países, tiene una capacidad instaladamayor de estos tipos de fuentes. Tabla 17 – Resultados anuales del programa de mitigación de CO2 con generación renovable (ton de CO2/año)  País  Eólica  PCH  Biomasa  Solar FV  Total  Brasil  232.165  1.633.169  3.417.274  2.126  5.284.735  Argentina  17.106  606.224  1.007.575  4.198  1.635.104  Chile  11.497  260.485  238.555  0  510.536  México  76.470  966.631  546.539  10.121  1.599.761  Colombia  4.478  327.358  81.523  183  413.542  Perú  236  201.640  64.855  935  267.666  Total  341.952  3.995.508  5.356.321  17.563  9.711.344  Nota: Valores calculados usando los coeficientes técnicos (Tabla 15)El Anexo 1 muestra el estudio de caracterización de las matrices eléctricas y losfactores de emisión de CO2 correspondientes para los países analizados. El Anexo 2describe otros parámetros y premisas que subyacen a las estimaciones. El Anexo 3presenta las estimaciones de la contribución de las actividades de ICA LA en losmercados de los países estudiados. 22
  23. 23. 7. Conclusiones Este documento presenta una metodología para estimar el impacto de la mitigación delas emisiones de CO2 como resultado de la difusión del uso eficiente de la electricidaddebido a la sustitución de gas natural por calentadores solares y debido al aumento dela participación de fuentes de generación renovables (eólica, pequeñas centraleshidroeléctricas, biomasa y solar fotovoltaica). Esta metodología permitió la elaboraciónde coeficientes técnicos que pueden producir estimaciones para los mercadosevaluados (para las ventas totales anuales o parciales) y, en el caso de la generaciónrenovable, el impacto en la mitigación de las emisiones de CO2.También se presentaron coeficientes técnicos que relacionan el uso adicional de cobreen equipos de uso final de energía. Usando los coeficientes anteriores, se estimó elimpacto de la penetración de equipos eficientes en los mercados de Argentina, Brasil,Chile, México, Colombia y Perú. Estos coeficientes reflejan de forma directa la matrizde generación de electricidad de los países evaluados. En tal sentido, un valor decoeficiente más elevado indica una mayor participación de fuentes fósiles (petróleo ysus derivados, gas natural y carbón).Con base en estos coeficientes y en los datos de mercado de las ventas anuales, seestimó el impacto en términos de conservación de la energía. En el sector eléctrico, seahorran 3,5 TWh anuales debido a la introducción de equipos eléctricos eficientes. Sedestaca el caso de Brasil, que contribuye con 2 TWh anuales de este total. Lassustitución de calentadores a gas natural por calentadores solares también generó unimpacto significativo que responde anualmente por ahorros de aproximadamente21.400 toneladas de gas natural.En términos de la mitigación de las emisiones de CO2, los resultados fueron muysignificativos, particularmente en países cuya matriz energética es más intensiva encarbono. La penetración de tecnologías para uso final eficiente de la energía esresponsable por mitigar anualmente aproximadamente 1 millón de toneladas de CO2,de las cuales solo México es responsable por 72% del total. 23
  24. 24. El impacto de la generación renovable es todavía mayor: anualmente se evita laemisión de cerca de 9,7 millones de toneladas de CO2 a la atmósfera. A pesar de queel factor de emisiones de Brasil es muy bajo en comparación con otros países, el países el principal contribuyente debido a su mayor capacidad instalada. La generación apartir de biomasa tiene la mayor participación en la reducción de las emisiones. 24
  25. 25. 8. Bibliografı́a BAE. 2010. Balance Anual de Energía 2009 – Del sitio web:http://www.gob.cl/informa/2010/11/10/ministerio-de-energia-entrega-balance-anual-de-energia-2009.htmBEN. 2010. Balanço Energético Nacional 20010 – Del sitio web: https://ben.epe.gov.br/BNE. 2010. Balance de Energía del Perú 2010 – Del sitio web:http://www.minem.gob.pe/publicacion.php?idSector=12&idPublicacion=418Copper (2006) ECI. Sitio que proporciona información de ciclo de vida actualizadasobre sus principales productos. Disponible en: www.copper-life-cycle.orgGarcia. A.G.P (2003). Impacto da lei de eficiência energética para motores elétricos nopotencial de conservação de energia na indústria. Dissertação de Mestrado. Programade Pós-Graduação de Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro.(Impacto de la Ley de eficiencia energética para motores eléctricos en el potencial de conservación de energía de laindustria. Tesis de maestría. Programa de posgrado en ingeniería de la Universidad Federal de Rio de Janeiro).Hans De Keulenaer. Constantin Herrmann. Francesco Parasiliti. (2006) 22 kW inductionmotors with increasing efficiency. Disponible en:http://www.leonardo-energy.org/Files/Case1-22kW-50.pdfHans De Keulenaer (2006) 100 kVA distribution transformer designs with increasingefficiency. Disponible en:http://www.leonardo-energy.org/repository/Library/Papers/Case7-trafo-100-25.pdfINE. 2010. Instituto Nacional de Estadística – Sitio web: http://www.ine.clIEA. 2011. International Energy Agency. CO2 emissions from fuel combustion. IEAStatistics.Jannuzzi, G.M.; Rodríguez, O.B.; Dedecca,J.G.; Nogueira, L.G.; Gomes, R.D.M,Navarro, J. (2010). Energias renováveis para geração de eletricidade na AméricaLatina: mercado, tecnologias e perspectivas. Relatório de Projeto desenvolvido para“International Copper Association” (Generación de energía renovable en América Latina: mercado,tecnología y perspectivas. Informe de proyecto desarrollado para la “International Copper Association”).Disponible en:http://www.procobre.org/archivos/pdf/energia_sustentable/generacion_de_electricidad_pr.pdfLeonardo Energy y KEMA. 2009. System integration of distributed generation -renewable energy systems in different european countries.Disponible en: http://www.leonardo-energy.org/files/root/pdf/2009/System_Integration_DG_RES.pdfPOISE. 2011. Programa de Obras e Inversiones del Sector Eléctrico 2011_2025 –Coordinación de Planificación – CFE – Encontrado en el sitio web:http://www.sener.gob.mx/portal/Default.aspx?id=1453#SEN. 2010. Estadísticas del Sector Eléctrico. Disponible en el sitio web:http://www.sener.gob.mx/portal/industria_electrica_mexicana.htmlUPME. 2010. Balances Energéticos Nacionales 1975-2009 - Ing. Oscar Uriel ImitolaAcero. Director General e Ing. Enrique Garzón Lozano. Subdirector de Información. 25
  26. 26. 9. Anexo 1 ‐ Matriz Elé ctrica y Emisiones en los Paı́ses Seleccionados A continuación se presentan las matrices de generación de energía de los paísesdonde actúa ICA LA para promover el uso de cobre. Brasil, México, Chile, Argentina,Perú y Colombia. Estos países tienen diferentes matrices de generación deelectricidad, con uso más intensivo de combustibles fósiles, como petróleo, carbón ygas natural que otros. 9.1. Brasil La generación de energía en Brasil por parte de plantas públicas alcanzó los 509,2TWh en 2010, un resultado 10,0% superior que el de 2009, de acuerdo con el análisisde los Balances de Energía Nacional (BEN) 2009/2010. La principal fuente es laenergía hidráulica, con un aumento de 3,7% en 2010. La Figura 2 muestra que Brasilpresenta una matriz de generación de electricidad predominantemente formada porrecursos renovables, donde la generación hidráulica interna es responsable por más de74% del suministro. Agregando las importaciones, que también se producen mediantefuentes renovables, puede considerarse que 86% de la electricidad de Brasil provienede fuentes renovables (BEN, 2010). 9.2. Mé xico De acuerdo con las estadísticas del Sector Eléctrico Mexicano (SEN, 2010), lacapacidad de generación pública de energía en diciembre de 2009 (51.686 MW)aumentó 1,14% con respecto a 2008 (51.105 MW). La mayor central hidroeléctrica delpaís, con 4.800 MW, está ubicada en el río Grijalva y se interconecta con centralescomo Angostura, Chicoasén, Peñitas y Malpaso. En diciembre de 2009, de acuerdocon la Coordinación de Planeamiento (POISE, 2011), representaban 42,2% de toda lacapacidad hidroeléctrica operativa. Sin embargo, en 2009 se destaca una reducción dela generación de energía hidráulica debido a las sequías que afectaron a México. Estacaída fue compensada por plantas térmicas a gas y a base de combustibles fósiles. Lafigura 3 muestra la diversidad de la matriz eléctrica mexicana en 2009. 26
  27. 27. 9.3. Perú Perú presenta una matriz de generación de electricidad predominantemente basada encombustibles fósiles. De acuerdo con datos de NBS (2010), el gas natural es elprincipal combustible, con 45,1%, seguido por la energía hidroeléctrica, con 22,5%. Lafigura 4 muestra la matriz de generación eléctrica de 2009. Oferta interna de energía eléctrica por fuente ‐ 2009  Hidráulica (76,9%) Carbón y derivados (1,3%) Nuclear (2,5%) Derivados de Petróleo (2,9%) Gás Natural (2,6%) Eólica (0,2%) Biomasa (5,4%) Importación (parte hidráulica) (8,2%) Figura 2 –  Brasil: Oferta de  electricidad interna por tipo de fuente ‐ 2009  Oferta interna de energía eléctrica por fuente – 2009 Hidráulica (22%) Nuclear (2,6%) Geotérmica y eólica (2%) Carboeléctrica (9,1%) Combustión interna (0,4%) Turbogás (4,9%) Ciclo combinado (34%) Termoeléctrica convencional (25%) Figura 3 – México: Oferta de  electricidad interna por tipo de fuente ‐ 2009  27
  28. 28. Oferta interna de energía eléctrica por fuente – 2009 Gas natural (45,1%) Uranio (3,3%) Carbón mineral  (4,2%) Petróleo crudo (11,7%) Líquidos y gas natural (13,2%) Hidroenergía (22,5%) Figura 4 – Perú: Oferta de  electricidad interna por tipo de fuente ‐ 2009  9.4. Chile En Chile, la energía hidroeléctrica responde por 43% de la generación de la capacidad,la generación basada en carbón responde por 27% y la basada en petróleo por 18%. Elgas natural contribuye con un poco menos de 9% y las fuentes renovables noconvencionales contribuyen con no más de 3% de la generación (eólica y biomasa)(INE, 2010). La Figura 5 muestra la matriz de generación de electricidad de Chile en2009. 9.5. Argentina En Argentina, cerca del 90% del consumo de energía se basa en combustibles fósiles.Las principales fuentes son el gas y el petróleo (BAE, 2010). La Figura 6 muestra lamatriz de generación eléctrica en 2009. 28
  29. 29. Oferta interna de energía eléctrica por fuente – 2009 Hidráulica (43%) Carbón (27%) Petróleo (18%) Gas natural (9%) Otros (3%) Figura 5 – Chile: Oferta de  electricidad interna por tipo de fuente ‐ 2009  Oferta interna de energía eléctrica por fuente – 2009 Hidráulica (5%) Carbón mineral (1%) Nuclear (3%) Petróleo (39%) Gas natural (48%) Leña (2%) Bagazo (1%) Otros (1%) Figura 6 – Argentina: Oferta de  electricidad interna por tipo de fuente ‐ 2009  9.6. Colombia En Colombia, la generación de electricidad basada en carbón es predominante, con47,3%, seguida del petróleo, con 33,8%, y el gas natural, con 10,4%. La figura 7muestra la matriz de generación de electricidad de Colombia en 2009 (UPME, 2010). 29
  30. 30. Oferta interna de energía eléctrica por fuente – 2009 Hidroenergía (4,2%) Biomasa (4,3%) Carbón mineral (47,3%) Petróleo (33,8%) Gas natural (10,4%) Figura 7 – Colombia: Oferta de  electricidad interna por tipo de fuente ‐ 2009  9.7. Factor de emisió n de los sistemas elé ctricos nacionales El factor de emisión promedio de los sistemas eléctricos nacionales reflejadirectamente la composición de la matriz energética de los países. Como se muestraen las secciones previas, la mayoría de los países investigados tienen matrices degeneración fuertemente dependientes de la generación basada en combustible fósil, loque implica factores de emisión importantes. La figura 8 muestra, de acuerdo con unestudio de la IEA (2011), los factores de emisión promedio de CO2 de los sectores deenergía eléctrica de los países analizados. Estos factores se calculan habitualmente apartir de las emisiones promedio de todas las plantas que generan energía. 600 CO2 por KWh Gramos de  500 400 300 200 100 0 2000 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Brasil 88 85 79 85 84 81 73 89 64 México 539 559 558 571 495 509 482 479 430 Chile 267 349 279 295 322 318 304 408 411 Argentina 338 258 275 308 313 311 352 366 355 Perú 154 146 152 212 209 183 199 240 236 Colombia 160 154 152 117 131 127 127 107 175 Figura 8 – Factor promedio de emisiones CO2 de los sistemas eléctricos: 2000 – 2009  Fuente: IEA (2011)  30
  31. 31. 10. Anexo 2 ‐ Pará metros Usados en las Estimaciones de la Contribució n de los Programas de ICA LA Las Tablas 18 a 22 muestran, para cada dispositivo evaluado, las premisas usadas enel proceso de estimación del impacto de los programas desarrollados por ICA LA parapromover la difusión de equipos eficientes. Tabla 18 – Premisas de alcance de los programas: Motores eléctricos trifásicos   País  Inicio  Final  Mercado total  Eficiente  Influencia de ICA  Unidades  %  %  Argentina  2007  En curso 374.400 5%  100% Brasil  2002  En curso 2.000.000 70%  90% Chile  2006  En curso 90.000 15%  100% Colombia  2007  En curso 226.000 15%  50% México  2006  En curso 1.490.000 70%  95% Perú  2007  En curso 540.000 2%  100% Total  4.720.400      Tabla 19 – Premisas de alcance de los programas: Transformadores de distribución  País  Inicio  Final  Mercado total  Eficiente  Influencia de ICA  Unidades  %  %  Argentina  2007  En curso 1.900 0%  0% Brasil  2006  En curso 150.000 20%  90% Chile  2007  En curso 8.600 30%  90% Colombia  2007  En curso 110.000 10%  60% México  2007  En curso 127.500 3%  100% Perú  2007  En curso 450 0%  0% Total  398.450 Tabla 20 – Premisas de alcance de los programas: Refrigeradores  País  Inicio  Final  Mercado total  Eficiente  Influencia de ICA  Unidades  %  %  Argentina  2007  2011 900.000 50%  0% Brasil  2006  En curso  5.500.000  80%  5%  Chile  2007  En curso 245.000 50%  50% Colombia  2007  2011 645.000 50%  0% México  2007  En curso  3.550.000  80%  5%  Perú  2007  2011 450.000 30%  0% Total  11.290.000 31
  32. 32. Tabla 21 – Premisas de alcance de los programas: Acondicionadores de aire   País  Inicio  Final  Mercado total  Eficiente  Influencia de ICA  Unidades  %  %     Argentina  2007  2011 415.000 30%  0%Brasil  2006  En curso 1.150.000 50%  5%Chile  2007  En curso 106.000 30%  50%Colombia  2007  2011 140.000 30%  3%México  2007  En curso 660.000 50%  5%Perú  2007  2011 30.000 20%  3%Total  2.501.000        Tabla 22 – Premisas de alcance de los programas: Calentadores solares  País  Inicio  Final  Mercado total  Eficiente  Influencia de ICA  2 m  %  %     Argentina  ‐  ‐  ‐  ‐  0% Brasil  2005  En curso 880.000 100%  100%Chile  2005  En curso 42.200 100%  100%Colombia  ‐  ‐ ‐ ‐  0%México  2005  En curso 307.000 100%  100%Perú  2005  En curso 42.600 100%  100%Total  1.271.800      32
  33. 33. 11. Anexo 3 ‐ Estimaciones de la Contribució n de los Programas de ICA LA 11.1. Motores elé ctricos La tabla 22 muestra los resultados estimados de la mitigación del impacto de lasemisiones de CO2 del programa para motores eléctricos. A pesar de que Brasil es elpaís con el programa más prolongado (iniciado en 2002), México es el país que mostróun resultado de mitigación acumulada más elevado, con aproximadamente 11,4millones de toneladas de CO2. Este contrapunto se explica por la amplia diferenciaentre los factores de emisión de estos países. Debe destacarse que solo Brasil yMéxico presentan resultados basados en la participación de mercado de motores porcategorías. En el caso de los otros países, las estimaciones usan el modelo equivalenteal brasileño. La hipótesis de funcionamiento considera 480 horas por mes (16h/día x 30días/mes) con una carga de 50%. Tabla 23 – Resultados del programa de mitigación de CO2 para motores eléctricos: en millones de toneladas  Total  País  2002  2003  2004  2005  2006  2007  2008  2009  2010  2011  2012  Acumulado  Argentina  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  0,006  0,012  0,018  0,024  0,030  0,036  0,126  Brasil  0,103  0,206  0,310  0,413  0,516  0,619  0,723  0,826  0,929  1,032  1,136  6,814  Chile  ‐  ‐  ‐  ‐  0,004  0,008  0,012  0,017  0,021  0,025  0,029  0,116  Colombia  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  0,002  0,005  0,007  0,010  0,012  0,015  0,051  México  ‐  ‐  ‐  ‐  0,409  0,817  1,226  1,635  2,044  2,452  2,861  11,444  Perú  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  0,002  0,004  0,006  0,008  0,010  0,012  0,041  Total  0,103  0,206  0,310  0,413  0,929  1,456  1,982  2,509  3,035  3,561  4,088  18,592  11.2. Refrigeradores La tabla 23 muestra los resultados estimados para refrigeradores. México es el paíscon el mayor resultado de mitigación, con cerca de 234.000 toneladas de CO2. EnBrasil, el impacto acumulativo del programa es de 77.000 toneladas y en Chile, de60.000 toneladas 33
  34. 34. Tabla 24 – Resultados del programa de mitigación de CO2 para refrigeradores: en millones de toneladas  País  2006  2007  2008  2009  2010  2011  2012  Total Acumulado  Argentina  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  Brasil  0,003  0,005  0,008  0,011  0,014  0,016  0,019  0,077  Chile  ‐  0,003  0,006  0,009  0,011  0,014  0,017  0,060  Colombia  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  México  ‐  0,011  0,022  0,033  0,045  0,056  0,067  0,234  Perú  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  Total  0,003  0,020  0,036  0,053  0,070  0,087  0,103  0,371  11.3. Acondicionadores de aire La tabla 24 muestra los resultados estimados para acondicionadores de aire. Una vezmás, el mayor impacto de la mitigación proporcionado por el programa se observa enMéxico, donde para el período estimado de 2007 a 2012 dejaron de emitirse a laatmósfera 43.000 toneladas de CO2.Tabla 25 – Resultados del programa de mitigación de CO2 para acondicionadores de aire: en millones de toneladas  País  2006  2007  2008  2009  2010  2011  2012  Total Acumulado  Argentina  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  Brasil  0,00057  0,00113  0,00170  0,00227  0,00284  0,00340  0,00397  0,01589  Chile  ‐  0,00118  0,00235  0,00353  0,00471  0,00588  0,00706  0,02471  Colombia  ‐  0,00004  0,00009  0,00013  0,00017  0,00022  0,00026  0,00092  México  ‐  0,00205  0,00410  0,00615  0,00820  0,01025  0,01230  0,04304  Perú  ‐  0,00001  0,00002  0,00002  0,00003  0,00004  0,00005  0,00017  Total  0,00057  0,00441  0,00826  0,01210  0,01595  0,01979  0,02364  0,08471  11.4. Calentamiento solar La tabla 25 muestra los resultados de los programas de calentadores solares. Aquí elimpacto del uso de calentadores solares se simuló sustituyendo, en Brasil, el uso deduchas eléctricas y, en los otros países, el uso de gas natural. A pesar de la corta vidade estos programas, el impacto acumulado de la mitigación de las emisiones de CO2 essignificativo. En el período que va de 2005 a 2012, dejaron de emitirse cerca de 2,9millones de toneladas a la atmósfera debido a la difusión de esta tecnología por partedel programa. 34
  35. 35. Tabla 26 – Resultados de la mitigación de CO2 del programa de calentadores solares: en millones de toneladas  País  2005  2006  2007  2008  2009  2010  2011  2012  Total acumulado  Argentina  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  Brasil  0,016  0,031  0,047  0,063  0,079  0,094  0,110  0,126  0,566  Chile  0,007  0,014  0,021  0,028  0,035  0,042  0,049  0,056  0,254  Colombia  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  ‐  México  0,051  0,102  0,154  0,205  0,256  0,307  0,359  0,410  1,845  Perú  0,007  0,014  0,021  0,028  0,036  0,043  0,050  0,057  0,256  Total  0,081  0,162  0,243  0,324  0,406  0,487  0,568  0,649  2,920  11.5. Transformadores de distribució n En cuanto a los transformadores de distribución, se realizó un estudio para evaluar elpotencial de Brasil. Se obtuvieron datos de pérdidas técnicas (total = vacío + cobre) apartir de un estudio realizado por el Centro de Investigación de Energía deELETROBRÁS (CEPEL), solicitado por la International Copper Association (ICA). Conbase en los datos de participación de mercado de las diversas categorías detransformadores y el uso de cobre, se estimó el potencial de mitigación de emisionesde CO2.La tabla 26 muestra los resultados de la conservación potencial de energía estimada, eluso de cobre y la mitigación de CO2 con la aplicación de transformadores dedistribución monofásicos (1Ø) y trifásicos (3Ø) con una eficiencia 20% mayor. En estecaso, consideramos la sustitución del stock actual de Brasil. Tabla 27 – Estimación para los transformadores de distribución: estudio del potencial  Tipo  Energía  Energía  Cobre  Total del  Reducción de la  Total de  Emisiones evitadas  conservada  conservada  adicional  cobre  necesidad de  emisiones de  por el uso  (total)  por unidad  por  adicional  suministro  CO2 evitadas  adicional de cobre  unidad  durante la vida útil  GWh/año  kWh/año  kg  Ton  GWh  Ton de CO2  Ton de CO2/  kg  de    cobre  1 Ø  385  248,39  3,5  5.435  13.397  1.083.856  0,1994  3 Ø  1.232  1.116,50  7,9  8.673  42.843  3.466.017  0,3996  Total  1.618     14.108  56.241  4.549.874     35

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