El gas natural y la generación de energía eléctrica en México
Mtro. Juan Antonio Ollervides Zapata
Pemex Transformación Industrial
Complejo Procesador de Gas Arenque
Superintendencia de Soporte a la Producción
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Antecedentes
De acuerdo al reporte BP Statistical Review of World Energy 2016[1], el consumo de energía primaria a nivel mundial evolucionó de 9,388.3 Millones de toneladas de petróleo equivalente (Mtoe) en el año 2000, hasta 13,147.3 (Mtoe) en 2015, representando un incremento de más del 40%. El gas natural para este último año, representa aproximadamente el 24% del consumo total. A nivel regional dentro de la matriz de combustibles, el consumo de gas natural predomina en Europa y Eurasia, Medio Este y Norteamérica tal como lo muestra la figura 1.
Durante el año 2015, la región de Norteamérica consumió 2,795.53 Mtoe, Canadá (11.8%), Estados Unidos de América (81.6%) y México (6.6%), la matriz de combustibles de esta región, es integrada por: petróleo (37.1%), gas natural (31.5%), carbón (15.3%), energía nuclear (7.7%), energía hidráulica (5.4%), energías renovables (3.0%).
La composición de la matriz energética para cada uno de los países que integran la región de Norteamérica se muestra en la figura 2. Para México está conformada por: petróleo (45.6%), gas natural (40.5%), carbón (6.9%), Energía Nuclear (1.4%), Energía Hidráulica (3.7%), Energías Renovables (1.9%).
Por su parte la generación de energía eléctrica a nivel mundial, se realiza en mayor proporción en base al carbón[2], seguido por el gas natural y la hidráulica, tal como lo muestra la figura 3.
Balance de gas
La demanda nacional de gas seco para el año 2015 fue de 7,504 mmpcd, un incremento de 4.1% respecto al año anterior cuya demanda fue de 7,209 mmpcd. Esta demanda se cumplió parcialmente con la producción nacional que fue de 4,067 mmpcd, con una participación de 53%, mientras que fue necesario importar 3,548 mmpcd, de los cuales 637.7 mmpcd fueron GNL.
En el balance nacional de gas seco, se puede observar como la demanda supera a la producción nacional, sobre todo en los últimos años que se ha acelerado, siendo necesario aumentar el volumen de importaciones[3], que tan solo del año 2014 a 2015 se incrementaron 24%, pasando de 2,861 a 3,548 mmpcd. Las importaciones por ducto proveniente de EE.UU crecieron 45% respecto al año anterior. En tanto que las importaciones de GNL, disminuyeron 26%, al pasar de 856 mmpcd en 2014 a 637.7 mmpcd en 2015.
Para el año 2015, en la demanda nacional de gas seco participan varios sectores, entre ellos el eléctrico, con un volumen de 3,798 mmpcd que representa el 50.6%, petrolero con 2,200 mmpcd (29.3%), industrial con 1,376 mmpcd (18.3%), residencial con 95 mmpcd (1.2%), servicios con 34 mmpcd (0.4), autotransporte con 2 mmpcd (0.03%). La figura 5 muestra la evolución en cada uno de estos sectores.
Sector eléctrico
El sistema eléctrico cuenta con una capacidad instalada de 68,044 MW (2015), de los cuales la tecnología convencional, es decir las plantas que usan combustibles fósiles como energía primaria y que no cuentan con equipo de captura de CO2, participan con 48,778 MW (72%), que se complementan con 19,266 MW (28%) de fuentes limpias[4]. La figura 6 muestra la participación de cada una de las tecnologías presentes.
Durante 2015, la generación de energía eléctrica fue de 309,553 GWh, el 79.7% proveniente de tecnologías convencionales y el restante 20.3% de tecnologías limpias. De entre todos los combustibles fósiles utilizados para la generación de energía eléctrica en México, el gas natural es el más consumido, ha crecido en 89%, al pasar de 2,013 mmpcd en 2005 a 3,798 mmpcd en 2015. La figura 7 muestra la evolución de la generación de energía eléctrica en base a la energía primaria utilizada.
Ciclo Combinado
La tecnología más utilizada para la generación de energía eléctrica es el ciclo combinado, con 50.1% de participación en el año 2015, existen 63 centrales de ciclo combinado distribuidas en diferentes estados de la Republica Mexicana (ver fig. 8), que usan el gas natural como energía primaria, aprovechando la infraestructura existente de gasoductos, y los precios bajos del energético en Estados Unidos de América, origen del 80% aproximadamente del gas que se importa.
Entre las características de las plantas de ciclo combinado, es que son de un relativo bajo costo de capital, tiempos cortos de construcción y bajas emisiones de CO2 en comparación con otras tecnologías térmicas (ver tabla 1), que la hace más atractiva para las compañías de generación de electricidad, por su flexibilidad operativa las plantas de ciclo combinado tienen un rol relevante en la integración de la energías renovables[5].
A 2015 se cuenta con 24,043 MW de capacidad efectiva total en las centrales de ciclo combinado, cuya generación bruta fue de 155,185 GWh, la participación por esquema: Comisión Federal de Electricidad (CFE) 31%, Autoabastecimiento (AUT) 6%, Pequeña Producción (PP) 1%, Exportación (EXP) 4%, Cogeneración (COG) 2%, Productor Independiente de Energía (PIE) 56%.
Consideraciones
Actualmente el sector energético de México se encuentra en una etapa de transición ante la implementación del nuevo marco regulatorio que trajo la reforma energética de 2013. El modelo de negocios cambió, se liberalizó, ahora permite la participación de particulares a lo largo de toda la cadena de valor del gas natural, promovió la desintegración vertical del monopolio legal que ejercía Pemex en el servicio de trasporte del gas natural, transfiriendo la propiedad de los gasoductos hacia el Centro Nacional de Control del Gas Natural (CENAGAS) con el objeto de ser el gestor técnico del sistema, buscando eliminar los conflictos de interés entre la comercialización y el transporte. Aunado a lo anterior la Secretaría de Energía promueve el crecimiento de la infraestructura nacional de trasporte de gas natural, incentivándola con el acceso abierto y la reserva de capacidad.
Por su parte el sector eléctrico al igual que el de los hidrocarburos, fue objeto de cambios estructurales, promovidos por la misma reforma energética de 2013, que crea un nuevo marco jurídico, regula la planeación y el control del sistema eléctrico nacional, la transmisión y distribución, crea nuevas reglas del mercado, y a un operador del mercado eléctrico mayorista, el Centro Nacional de Control de Energía (CENACE), así como la posibilidad de que la Comisión Federal de Electricidad (CFE) se asocie con privados para la construcción y operación de nueva infraestructura. Se establece un modelo eléctrico con gran variedad de generadores, que promueve el acceso universal y la eficiencia en la operación de redes de transmisión y distribución[6].
Se espera que en los próximos años se incremente el consumo de gas natural para la producción de energía eléctrica, ya que el Programa Indicativo para la Instalación y Retiro de Centrales Eléctricas (PIIRCE), para el ejercicio de planeación 2016-2030, busca satisfacer la demanda de energía eléctrica que requerirá de capacidad adicional, entre las que se considera las centrales de ciclo combinado, aunado al retiro de centrales eléctricas de CFE, en gran parte las termoeléctricas convencionales, para que finalmente en la capacidad instalada predominen los ciclos combinados, las centrales eólicas e hidroeléctricas.
REFERENCIAS
[1] BP, "BP Statistical Review of World Energy 2016," 2016, vol. 65th edition Available: http://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy/downloads.html.
[2] T. S. P. D. PORTAL. (2016, 07-09-2016). TOP 20 COUNTRIES WITH HIGHEST ELECTRICITY GENERATION.
[3] S. D. I. ENERGÉTICA. (2015). DISTRIBUCION DE GAS SECO.
[4] (2016). PROGRAMA DE DESARROLLO DEL SISTEMA ELECTRICO NACIONAL.
[5] P. Dueñas, J. Barquín, and J. Reneses, "Strategic management of multi-year natural gas contracts in electricity markets," (in English), IEEE Transactions on Power Systems, Article vol. 27, no. 2, pp. 771-779, 05 / 01 / 2012.
[6] (2016). PROSPECTIVA DEL SECTOR ELÉCTRICO 2015-2029.