Las energías renovables, según la ONU, se definen como un tipo de energía derivada de fuentes naturales que llegan a reponerse más rápido de lo que se consumen, en tanto que, los combustibles tradicionales como el carbón, el petróleo y el gas se consideran fósiles y, por su proceso de combustión, tienden a emitir a la atmósfera diferentes tipos gases contaminantes que ocasionan entre otros fenómenos el aumento del efecto invernadero y, como consecuencia, aceleran el cambio climático.
Así, dentro de las principales características de las energías renovables, podemos incluir las siguientes:
No contamina
Son energías limpias a cualquier proceso de producción o extracción de energía que no genera residuos que contaminen el ambiente, es decir se elimina la posibilidad que tengan un efecto contaminante, porque se elimina cualquier residuo que resulte peligroso para el ambiente.
No se agota
Es una energía inagotable, porque proviene de recursos que son naturales y totalmente renovables, la cantidad disponible se puede mantener a lo largo del tiempo, aunque se utilice en grandes proporciones.
Es competitiva
Puesto que una vez realizada la inversión inicial para que funcione eficientemente; los costos son relativamente bajos. Además, es un tipo de energía que puede tener muchas y diversas aplicaciones; pero lo más importante es que contribuye al desarrollo económico sostenible.
POTENCIAL DE APROVECHAMIENTO DE ENERGÍAS RENOVABLES EN LA REGIÓN
Para la región de la península de Yucatán las principales fuentes de energía renovable son la eólica y la solar; al respecto, el utilizar estas energías renovables, representa un aspecto clave para satisfacer la demanda que va en aumento de energéticos, por los siguientes motivos:
- La generación de energía actualmente está dominada por los combustibles fósiles convencionales, pero es rica en potencial de energía renovable.
- Un aumento de la demanda de electricidad que supera las expectativas (PRODESEN 2020-2034)
- Problemas de suministro de gas y confiabilidad en el sistema, que contribuyen a elevar los costos para los usuarios finales.
Según el estudio emitido por el laboratorio nacional de energías renovables (NREL) de Estados Unidos en el año 2021, se considera que la Península de Yucatán presenta una amplia ventana de oportunidades para el aprovechamiento de energías renovables, ya que considera los siguientes potenciales:
Tabla 1. Potencial Técnico de Energías Renovables. Fuente: NREL 2021
Cabe destacar que estos datos arrojados por el NREL, corresponden al potencial técnico para la generación de energía, el cual no toma en cuenta el cruce de información con los instrumentos de las políticas locales de cada entidad que pudieran ejercer ciertas consideraciones al momento de desarrollar cualquier tipo de proyecto en la región; dichos instrumentos pueden los ordenamientos ecológicos territoriales regionales, estatales y municipales, programas de manejo de áreas naturales protegidas federales y estatales, áreas destinadas voluntariamente a la conservación, áreas de importancia para la conservación de las aves, sitios de conservación de manglares RAMSAR, planes estatales de desarrollo, planes de desarrollo urbano, proyectos de infraestructura federal, estatal, municipal, etc.
De igual manera, se deben de considerar los diferentes tipos de tecnologías que pudieran utilizarse en la región y factores como la velocidad del viento a diferentes alturas (para el caso de energía eólica), las horas de irradiación promedio mensual, así como los valores de los diferentes tipos de radiación que imperan en la región (para el caso de energía solar).
POTENCIAL DE APROVECHAMIENTO DE ENERGÍAS RENOVABLES EN EL ESTADO.
Según el sitio web https://globalwindatlas.info/es el territorio del estado de Campeche presenta un perfil de elevación y orografía de tipo plano con alturas máximas de 300 metros sobre el nivel del mar; además, cuentan con pendientes que ondulan alrededor del 15%. En cuanto a su dispersión, las planicies ligeramente onduladas ocupan un 61% de todo el territorio; en tanto que las montañas y lomeríos ocupan alrededor del 39%.
Imagen 1. Extensión territorial del estado con perfil de orografía. Fuente: https://globalwindatlas.info/es
Como puede apreciarse en la imagen anterior, el estado de Campeche no presenta particularmente superficies con relieves demasiado sobresalientes, siendo el cerro de Chan Perico, el punto más alto en la entidad con una altura de sobre el nivel del mar. Así, este escenario resulta idóneo si se piensa que se puede aprovechar la orografía local para el desarrollo de proyectos de generación de energía por medio de fuentes renovables.
Al respecto, se tiene la siguiente información.
Potencial de aprovechamiento de energías renovables. Recurso eólico.
Según el sitio web https://globalwindatlas.info/es, el estado de Campeche presenta condiciones ideales para el establecimiento de desarrollos de generación de energía eólica; dicha conclusión se debe a que, si bien no presenta las más óptimas condiciones para su aprovechamiento (en comparativa con el estado de Yucatán), los datos obtenidos de monitoreos antecedentes, revelan que la velocidad media del viento (factor clave para la implementación de este tipo de tecnologías), es en su mayoría constante durante todo el transcurso del año, lo cual asegura una producción de energía estable.
Debido a que existe una relación entre la altura sobre el nivel del mar y el movimiento continuo de las masas de aire, a continuación, se muestran los siguientes gráficos y estadísticas de potencial de aprovechamiento eólico, con base en los rangos de alturas dadas; sirva la presente información, además, como punto de partida para la detonación de futuras ideas de proyectos en el estado.
Potenciales eólicos por altura. 50m
Imagen 2. Potencial Eólico a 50m. Fuente: https://globalwindatlas.info/es
Imagen 3. Relación densidad de potencia media & % de áreas con más viento. Fuente: https://energydata.info/.
Imagen 4. Relación velocidad media del viento & % áreas con más viento. Fuente: https://energydata.info/.
Como puede observarse, la variable de densidad media de potencia del viento, definida como la potencia que suministra el viento por unidad de superficie barrida, para una altura de 50m, es de en tanto que la velocidad media del viento oscila en los. Si bien, los datos no son los más eficientes para el desarrollo de generación por aerogeneradores, la capacidad es suficiente para otra clase de proyectos, como los de autoconsumo.
Potenciales eólicos por altura. 100m
Imagen 5. Potencial Eólico a 100m
Imagen 6. Relación densidad media de potencia & % áreas con más viento.
Imagen 7. Relación velocidad media & % áreas con más viento
Para una altura de 100m puede observarse, que la variable de densidad media de potencia del viento ha aumentado su valor hasta en tanto que la velocidad media del viento oscila en los 6.05 m/s. Con base en los requisitos técnicos para la implementación de aerogeneradores, que piden una potencia de viento de, se consideran todavía no viables para grandes proyectos, sin embargo, el enfoque para otros desarrollos puede ser una ventana de oportunidad.
Potenciales eólicos por altura. 150m
Imagen 8. Potencial Eólico a 150m
Imagen 9. Densidad media de potencia & % áreas con más viento
Imagen 10. Velocidad media del viento & % áreas con más viento
A una altura de 150m ya se observa un aumento considerable en estas variables, ya que se estarían alcanzando valores que oscilan en los para la densidad media de potencia del viento, y de para la velocidad media del viento; esto a su vez, ya permite la implementación de proyectos de grandes aerogeneradores.
Potenciales eólicos por altura. 200m
Imagen 11. Potencial eólico a 200m
Imagen 12. Densidad media de potencia & % de áreas con viento
Imagen 13. Velocidad del Viento & % áreas con viento
Los últimos datos de registro, como puede observarse, muestran los valores máximos para la densidad media de potencia del viento, en en tanto que la velocidad media del viento oscila en los .
Como se mencionó en un inicio, estos datos arrojan mediciones técnicas del potencial para estos tipos de energía; sin embargo, es conveniente que los interesados se acerquen con los gobiernos y dependencias locales, a fin de que se pueda cruzar estudios posteriores in situ, con los ordenamientos locales en la materia.
Potencial de aprovechamiento de energías renovables. Recurso Solar.
De la misma forma en que la orografía del estado es apta para la implementación de proyectos eólicos, también resulta idónea para el desarrollo de proyectos de energía solar. Cabe señalar que en la entidad, no es nuevo el uso de esta energía, distinguiéndose principalmente la tecnología de paneles fotovoltaicos para su aprovechamiento; existen otras tecnologías como los hornos solares y los calentadores de agua, pero la que mas desarrollo ha tenido en la entidad (con alrededor de de capacidad instalada actualmente), es la primera.
Para comprender el potencial de generación existente en el estado de este recurso, se mencionan los siguientes conceptos:
– Irradiancia solar G [W/m2]: energía radiante por unidad de área por unidad de tiempo que atraviesa una superficie perpendicular a la dirección de propagación de la onda. Por convención, el valor para la máxima irradiancia directa que puede recibir un captador es de 1000W/m2, a este valor se le conoce como pico de radiación solar.
– Irradiación H [Wh/m2]: densidad de energía acumulada o recibida en la unidad de tiempo, es decir, irradiancia acumulada. La irradiación en un sitio en particular acumulada diariamente o expresada como un promedio diario semanal, mensual o anual, se define como Recurso Solar.
– Hora solar pico hsp: por convención, este concepto se utiliza para especificar la irradiación en el diseño de sistemas fotovoltaicos y se interpreta como las horas efectivas en que un captador en el sitio recibe un pico de irradiancia. Si un captador recibe un pico de irradiancia durante una hora, a la cantidad de energía recibida se le llama hora solar pico o simplemente hora pico.
1 hsp = 1,000 Wh/m2
– Irradiancia Global a la inclinación óptima (GTI): Es la irradancia recibida en una superficie receptora a la inclinación óptima en el lugar de medición; cabe señalar que la inclinación óptima corresponde al ángulo de la latitud del sitio, ya que es en dicha posición que la radiación solar incidirá de manera perpendicular sobre el captador.
Por lo tanto, y debido a lo explicado anteriormente, para determinar el potencial de aprovechamiento de energía solar, se deben de analizar principalmente datos de GTI o las horas solares pico para cada mes y/o año.
Al respecto, según el portal https://globalsolaratlas.info/, para el estado de Campeche, se tiene la siguiente información:
Imagen 14. Irradiación Global inclinada (GTI). Fuente: https://globalsolaratlaas.info/
Como puede observarse en la imagen anterior, en el estado se pueden distinguir cuatro zonas con valores diferentes de irradiación inclinada global anual, los cuales oscilan entre los 5.24 KWh/m2 y 6.02 KWh/m2, distinguiéndose que en el 46.5% del territorio estatal, oscilan valores entre 5.60 KWh/m2 y 5.80 KWh/m2 .
Imagen 15. Análisis por área. Distribución de GTI. Fuente https://globalsolaratlas.info/
Nuevamente, se debe tener en cuenta que los datos obtenidos de los diferentes estudios, obedecen a potenciales técnicos de aprovechamiento y no necesariamente reflejan la verdadera distribución de zonas óptimas para dichos fines. Se recomienda que antes de generar las propuestas, se establezcan acercamientos con los gobiernos locales, a fin de que se cruce la información generada con los instrumentos de política federal, estatal y local aplicables en la materia
Bioenergía
La energía obtenida a partir de la biomasa es básicamente energía producida por desechos orgánicos de origen vegetal o animal, como madera o desechos de la agricultura.
A nivel mundial Estados Unidos es el mayor productor de bioenergía con el 44 % del total mundial, seguido de Brasil, Indonesia, y Alemania, cuyo porcentaje de participación de generación es de 28 %, 37% y 30%, respectivamente.
En México el principal productor de bienergía es Veracruz, que registró la mayor capacidad instalada con 264.06 Megawatts (MW), además de Jalisco, Tabasco y San Luis Potosí con 83.32, 41.7 y 40.7 MW, respectivamente.
En este sentido, es en la agroindustria en la que se genera principalmente la bioenergía, utilizando el bagazo como combustible en sistemas de cogeneración que atienden también, con elevada eficiencia, las necesidades de potencia mecánica y de calor de proceso.
El potencial de biomasa en el sector azucarero es considerable si se toma en cuenta que por cada 100 toneladas de caña procesada se obtienen: de 10 a 12 toneladas de azúcar; de 25 a 30 de bagazo; quedan en campo de 10 a 20 toneladas de residuos agrícolas y de 5 a 7 toneladas de paja (Morales R. 2013).
Imagen 16. Balance Nacional de Energía. Bagazo de Caña. Fuente SIE, OISE MEX 2022
Bioenergía en campeche.
En Campeche, según la última actualización de la Comisión Reguladora de Energía (CRE) con fecha de Diciembre de 2023 en la materia, existen dos desarrollos que utilizan como fuente de energía en parte de sus cadenas de producción bagazo de caña y biomasa, a través de tecnologías de turbina de vapor por combustión interna; entre los dos desarrollos se tiene una capacidad instalada de alrededor de 33.9 MW y una generación estimada por año de 78.52 GWH/año.
Según cifras de SEMARNAT de 2020, existen además otros 5 sitios ubicados dentro de la geografía estatal que pudieran incrementar la generación estimada a 87.24 GWh/año.
Imagen 17. Potencial de energía por biomasa probable. Fuente SEMARNAT 2020