Consejo Mundial de Energa Panel II

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Consejo Mundial de EnergíaPanel II
Energy for water managementand production
Dr. Felipe I. Arreguín Cortés Subdirector General
Técnico Comisión Nacional del Agua
Noviembre 3, 2008
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México en Cifras

• 1964 miles de km2
• 105.1 millones de hab
• 1.4 la tasa de crecimiento anual
• 75 de los habitantes en localidades urbanas
• 196 328 localidades (98 ) con menos de 2500
  habitantes

Recarga media de acuíferos 77 km3
Extracción agua subterránea 28 km3
3
Precipitación pluvial normal mensual en México,
en el periodo 1971-2000 (milimetros)
4
Distribución de la precipitación pluvial anual en
México (1971-2000)
5
Regiones Hidrológico -Administrativas
6
Contraste regional entre el desarrollo y la
disponibilidad del agua, 2007
7
Distribución porcentual de los volúmenes
concesionados para usos consuntivos. 2007
8
Usos consuntivos, según origen del tipo de fuente
de extracción. 2007(miles de millones de m³, km³)
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Infraestructura hidráulica del país
4 000 presas de almacenamiento 6.46 millones de
hectáreas con riego 2.74 millones de hectáreas
con temporal tecnificado 541 plantas
potabilizadoras en operación 1 710 plantas de
tratamiento de aguas residuales municipales en
operación 2 021 plantas de tratamiento de aguas
residuales industriales en operación 3 000 km de
acueductos
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Edad de las presas construidas en México
11
Propietarios de las presas en México
12
Principales presas en México por su capacidad de
almacenamiento 2007
13
Volumen almacenado en las principales presas de
México, serie anual de 1990 a 2007. (millones de
m³)
14
Volúmenes declarados para el pago de derechos por
uso de agua en hidroeléctricas, según Región
Hidrológico-Administrativa, serie anual de 1999 a
2007. (millones de m³)
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Sector Eléctrico en México
Fuentes térmicas 74 de la capacidad instalada
total Generación hidroeléctrica 22 Recursos
solares, eólicos y biomasa gran potencial,
actualmente la energía geotérmica es el único
recurso renovable (excluyendo la hidroeléctrica)
con una contribución considerable del 2 de la
capacidad de generación total
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Sector Eléctrico en México
Recursos de Energía Renovable Diciembre de 2005
Ley para el Aprovechamiento de las Fuentes
Renovables de Energía 2012 participación de un
8 de energías renovables en el total de
generación eléctrica, sin incluir las grandes
hidroeléctricas. La SENER a cargo de la
elaboración y ejecución del programa para la
explotación de recursos de energía renovable
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Energía Hidroeléctrica, La Microhidráulica en el
mundo

• Se definen las centrales en función de su
  capacidad menores de 30 MW como
• Micro hidráulica si la central es menor de 1 MW
• Mini hidráulica si la central tiene entre 1 y 5
  MW
• Pequeña central si la central tiene entre 5 y
  30 MW

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Energía Hidroeléctrica
Microhidráulicas en Operación Se tienen 13
centrales micro hidráulicas en operación por CFE.
La capacidad total es de 23.61 MW. Se cuenta
con 9 centrales micro hidráulicas en operación
por Cia. de Luz y Fuerza del Centro con una
capacidad total de 13.98 MW.
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Energía Hidroeléctrica
Microhidráulicas de Independientes Se cuenta con
un registro de 61 centrales mini hidráulicas con
una capacidad total de 43.57 MW. Las centrales
registradas están ubicadas en estados como
Puebla, Veracruz, Jalisco, Chiapas, y otros
estados.
RESUMEN DE POSIBILIDADES EN MINI Y MICRO
HIDRAULICAS
Nota las unidades de potencia son MW
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Amenazas
21
Calentamiento Global
22
Elevación del Nivel del Mar
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Impactos en el Ciclo Hidrológico

• Poca incertidumbre
• Elevación del nivel del mar
• Reducción o pérdida de hielos perenes o nieve
  periódica
• Ondas de calor más intensas y frecuentes
• Cambio en el régimen de lluvias
• Desadaptación de cobertura vegetal a nuevas
  condiciones

• Mucha incertidumbre
• Tormentas severas más intensas y más frecuentes
• Destructividad de ciclones tropicales creciente
• Translación de zonas ciclógenas y/o tornádicas
• Reducción de recarga de acuíferos
• Disminución de caudal base en ríos y crecientes
  más severas

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Impactos en el Ciclo Hidrológico

• Poca incertidumbre
• Sequías más severas y duraderas con respecto a
  umbrales actuales
• Re-ingreso más rápido del agua de precipitación a
  la atmósfera por evapotranspiración creciente
• Reducción en la capacidad de desacarga de muchos
  ríos al mar
• Incremento de lluvias en latitudes altas,
  reducción en latitudes bajas, con énfasis en los
  cinturones áridos del mundo (en promedio de todas
  las longitudes)

• Mucha incertidumbre
• Exceso de agua dulce descargando al mar alentando
  o deteniendo a la llamada banda transportadora
  global de circulación de aguas marinas
• Inviernos más crudos que los actuales en Europa
• Retroalimentación positiva de mayor vapor de agua
  en la atmósfera (nubes bajas) o negativa (si
  nubes altas)
• Cambios irreversibles (a corto plazo) en la
  re-emisión de energía al espacio por zonas que
  perdieron su cobertura de hielo o nieve
• Posible insuficiencia de obras de excedencia en
  presas actuales

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La Base de datos Maya Ver. 1.0
Resolución 0.2o (en latitud y longitud) Valores
nodales son interpolados de las (hasta) 24 ECTs
más cercanas. Representan valores promedio en
unos 32 km a la redonda (caso más desfavorable
60 km)
Valores nodales de Tmax, Tmin, Precip
diarios 4,542 nodos 14,600 días consecutivos
(sin huecos) (1o-ene-1961 a 31-dic-2000)
795 MB
Conceptualmente una colección estructurada y
ordenada de datos diarios explotables como 4,542
series de tiempo de 14,600 días cada una o como
14,600 mapas diarios de las 3 variables con
resolución de unos 20 km entre nodos.
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Mapas de temperatura máxima diaria
27
Mapas de temperatura mínima diaria
28
Mapas de precipitación anual pluvial
29
Impacto sobre la disponibilidad de agua
El impacto negativo será mayor en las zonas donde
se combine el incremento de la temperatura con el
decremento de la precipitación.
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Consecuencias en las Presas

• Revisión de los parámetros de diseño, Tr, vida
  útil
• Revisión de los vertedores y obras de toma
• Reducción de la capacidad de almacenamiento de la
  presa por azolvamiento del vaso

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Otras Amenazas!
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Desarrollo de asentamientos humanos y zonas
recreativas aguas abajo de las cortinas.
Ordenamiento territorial!
33
Modificación y obstrucción de las obras de
excedencias.
34
Falta de información hidrológica durante la
etapa de diseño En presas que tienen más de 30
años en operación, no es raro que se presenten
avenidas mayores a la de diseño, ya que éstas se
estimaron con poca información y por métodos que
en la actualidad han sido mejorados
35
Falta de especialistas capacitados e
inobservancia de la normatividad

• Es sumamente preocupante la falta de
  especialistas en el diseño, construcción y
  operación de presas en el país.
• Es frecuente que las obras se construyan sin los
  debidos conocimientos técnicos, sin respeto a la
  normatividad y desde luego sin una solicitud de
  permiso para construir la obra

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Otros riesgos durante la operación
Cuando una obra de excedencias es controlada
mediante compuertas, existe el riesgo de que el
suministro de energía eléctrica se interrumpa, lo
cual no es raro durante eventos como los ciclones
y se requiera abrir las compuertas para desfogar
volúmenes almacenados y permitir la entrada de
las avenidas para regularlas
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La Norma Oficial Mexicana

• Como prevención ante estos riesgos, la
  Subdirección General Técnica ha implementado un
  Programa de Seguridad de Presas empezando por
  elaborar el Inventario Nacional de Presas y la
  Base de Datos. Así mismo, está en proceso de
  elaboración, la Norma Oficial Mexicana
  NOM-000-SEMARNAT-000, Requisitos Generales de
  Seguridad de Presas, y las Normas Mexicanas NMX
  asociadas
• Inspección de Presas
• Instrumentación de Presas.
• Operación y Mantenimiento Civil y
  Electromecánico.
• Preparación de Planes para puesta fuera de
  servicio.
• Planes de Acción ante Emergencias.

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