mercado mexicano de aerogeneradores de pequeña y mediana
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ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Producto 1 de 3
Avance del análisis del mercado mexicano de
aerogeneradores de pequeña y mediana escala
Proyecto 14917: Optimización de turbinas eólicas y su promoción en el mercado
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Información general
El Comité Técnico y de Administración del Fondo de Cooperación Internacional en Ciencia
y Tecnología (FONCICYT) en su Sesión, celebrada el día 07 de diciembre de 2016, mediante
Acuerdo FONCICYT 26/XXIV-E/2016, autorizó la canalización de recursos a favor
del Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias, para ser líder de la propuesta
denominada “Optimización de pequeñas turbinas eólicas y su promoción en el mercado”,
en lo sucesivo llamado el “proyecto”, bajo la dirección del Dr. Javier de la Cruz Soto.
Proyecto que se ejecuta a través de un consorcio conformado por 9 instituciones de
investigación internacionales en el marco de la convocatoria ERANET-LAC.
Descripción de los entregables del proyecto
De acuerdo con el Anexo 2 del Convenio de Asignación de Recursos No 272265, los
entregables correspondientes a la primera etapa del proyecto corresponden a:
1. Avance del documento sobre el estudio del estado actual del mercado mexicano
de pequeños y medianos aerogeneradores,
2. Documento con la identificación de algunas zonas con potencial eólico y sus
posibles usuarios.
3. Taller de difusión
La Tabla 1, describe de manera general, cada uno de los entregables.
Tabla 1. Descripción de los entregables del proyecto
Entregable Descripción
Avance del documento sobre el estudio del estado actual del mercado mexicano de pequeños y medianos aerogeneradores
Proporcionar avances de la recolocación de
información relacionada con la capacidad
instalada de turbinas eólicas de pequeña y
mediana escala, hacer un catálogo de
proveedores e instaladores a nivel nacional,
dar a conocer los requerimientos aplicables
de acuerdo a la legislación mexicana, así
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como posibles estímulos financieros.
Identificar los potenciales usuarios, estimar
el tamaño del mercado y las tasas de
retorno de inversión, tal que permita
desarrollar un análisis que incluya las
distintas perspectivas del estado actual de
la energía eólica en pequeña y mediana
escala.
Documento con la identificación de algunas zonas con potencial eólico y sus posibles usuarios.
Identificar zonas específicas a los largo del país con potencial eólico, así como a los posibles usuarios que podrían hacer uso de dicho recurso.
Taller de difusión Organización de un taller de difusión
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Contenido Información general ............................................................................................................................ 2
Descripción de los entregables del proyecto ...................................................................................... 2
Acrónimos ........................................................................................................................................... 5
Resumen ejecutivo .............................................................................................................................. 6
1. Antecedentes ................................................................................................................................. 8
1.1 Aerogeneradores de pequeña escala .................................................................................... 9
1.2 Eje de rotación ...................................................................................................................... 9
1.3 Aplicaciones ......................................................................................................................... 11
2. Experiencias internacionales ......................................................................................................... 15
2.1 Evolución de la capacidad instalada ........................................................................................ 15
2.2 Costos ...................................................................................................................................... 17
2.2. 1 Costos de instalación ....................................................................................................... 17
2.2.2 Costo del aerogenerador (Sin mástil) ............................................................................... 18
2.2.3 Costos de operación y mantenimiento ............................................................................ 19
2.2.4 Costo nivelado de energía ................................................................................................ 19
2.3 Casos de éxito .......................................................................................................................... 20
3. Situación actual en México ........................................................................................................... 22
3.1 Capacidad instalada con interconexión a la red.................................................................. 22
3.2 Capacidad instalada en abasto aislado ............................................................................... 25
3.3 Proveedores ........................................................................................................................ 27
3.4 Marco legal, regulatorio y normativo ................................................................................. 29
3.5 Aspectos ambientales y sociales ......................................................................................... 39
3.6 Mecanismos de financiamiento e incentivos ...................................................................... 40
3.7 Costos .................................................................................................................................. 42
3.8 Investigación y desarrollo .................................................................................................... 43
4. Análisis del potencial de los sistemas eólicos de pequeña y mediana escala............................... 44
4.1 Áreas de oportunidad ............................................................................................................. 44
4.1.2 Electrificación aislada ....................................................................................................... 45
4.1.3 Usuarios potenciales ........................................................................................................ 46
Anexo I. Metodología para el análisis de mercado ........................................................................... 50
Anexo II. Metodología para la elaboración de estadísticas .............................................................. 52
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Acrónimos
BANCOMEXT Banco Nacional de Comercio Exterior
BANOBRAS Banco Nacional de Obras
CEL Certificados de Energía Limpia
CEMIE Centro Mexicano de Innovación en Energía Eólica
CENACE Centro Nacional de Control de Energía
CERTE Centro Regional de Tecnología Eólica
CFE Comisión Federal de Electricidad
CIATEQ Centro de Tecnología Avanzada Querétaro
CINVESTAV Centro de Investigación y de Estudios Avanzados
CONACYT Consejo nacional de Ciencia y Tecnología
CRE Comisión Reguladora de Energía
ER Energías Renovables
FIDE Fideicomiso de Ahorro de Energía
FIRA Fideicomisos Instituidos en Relación con la Agricultura
FIRCO Fideicomiso de Riesgo Compartido
FV Fotovoltaica
GD Generación distribuida
HM Tarifa horaria para el servicio general de media tensión
I Interruptor
IEC Internactional Electrotechnical Comission
INEEL Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias
LCOE Levelized Cost of Energy
LIE Ley de la Industria Eléctrica
LTE Ley de Transición energética
NAFIN Nacional Financiera
OH Tarifa ordinaria para el servicio general de media tensión
SEDESOL Secretaría de Desarrollo Social
SEN Sistema Eléctrico Nacional
SENER Secretaría de Energía
SIN Sistema Interconectado nacional
UNISTMO Universidad del Istmo
WWEA World Wind Energy Association
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Resumen ejecutivo
El presente documento se elabora en el marco de las actividades correspondientes a la
primera etapa del proyecto No. 272265 denominado “Optimización de pequeñas turbinas
eólicas y su promoción en el mercado” que realiza el INEEL apoyado por Fondo de
Cooperación Internacional en Ciencia y Tecnología del CONACyT.
El objetivo del presente producto es proporcionar un estudio que permita conocer el
estatus del mercado y el potencial actual para la implementación de sistemas eólicos de
pequeña y mediana escala en México. Para efectos del presente estudio se utiliza la
metodología descrita en el Anexo I. Metodología para el análisis de mercado.
Entre los principales resultados se encuentran:
A 2018 se han instalado 23 kW en sistemas interconectados a la red y se han
identificado 490.3 kW de capacidad instalada de sistemas fuera del SIN.
Se contabilizaron 48 turbinas instaladas en 2017 sin interconexión a la red, cuya
capacidad oscila entre 1 y 350 kW.
Los proyectos se encuentran instalados en estados como: Quintana Roo, Yucatán, Baja
california Sur, Hidalgo, Chiapas y Baja California.
México cuenta con potencial eólico en diferentes estados del país de acuerdo a los
mapas de viento desarrollados por el INEEL http://sag01.iie.org.mx/sig/.
Actualmente se cuenta con el registro de 4 fabricantes (2 activos), 9 distribuidores y
12 empresas dedicadas a la distribución e instalación de pequeñas máquinas en
México.
El marco regulatorio específica las condiciones para la interconexión de proyectos de
GD y electrificación rural.
No existe regulación específica en materia ambiental y social aplicable al desarrollo de
proyectos en pequeña y mediana escala. Pero sí en términos generales.
Existen mecanismos de financiamiento para el desarrollo de proyectos (públicos,
privados y mixtos).
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México cuenta con capacidades tecnológicas y de desarrollo humano para el
desarrollo tecnológico de turbinas eólicas en pequeña y mediana escala.
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1. Antecedentes
La energía eólica data del año 3000 a.C. en donde su principal uso era la agricultura;
específicamente: moler grano y bombeo de agua. Los aerogeneradores de eje horizontal
se utilizaban para la economía rural y se dejaron de utilizar ante la aparición de motores
de combustibles fósiles. Por su parte, los molinos de viento de eje vertical surgieron en el
periodo de la antigua Persia e igualmente se utilizaron para fines agrícolas. Su uso se
extendió hasta el surgimiento de la revolución industrial en donde los molinos quedaron
en desuso[1].
Los desarrollos específicos para producción de electricidad comenzaron en 1802 cuando
Lord Kelvin acoplo un generador eléctrico a una máquina que aprovechara el viento,
sentando el primer antecedente de un aerogenerador. Posteriormente se creó el dinamo
(1850) y en 1888 se construyó la primera turbina eólica retomando fuerza en la época de
los años 70s en donde se presentó la primera crisis petrolera, lo cual acrecentó el interés
por reforzar la investigación en fuentes alternas para la generación de electricidad así
como el impulso a nuevas políticas energéticas.
Esto dio pie a la aparición de los primeros aerogeneradores comerciales de 55 kW. En los
años 80s los aerogeneradores cambian para utilizar generadores de corriente continua a
generadores síncronos de imanes permanentes. Incrementó la potencia de los
aerogeneradores y se realizaron diseños de aerogeneradores de eje vertical.
Poco a poco estos desarrollos se volvieron rentables económicamente, lo que propició la
revolución de la energía eólica, tanto en el aspecto industrial como en el tecnológico.
Hechos que constituyeron la base para el desarrollo tecnológico que actualmente se
conoce permitiendo el desarrollo de 400 modelos diferentes alrededor del mundo [2] y
con ello abastecer una porción de la demanda eléctrica y reducir las emisiones de GEI.
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1.1 Aerogeneradores de pequeña escala
Cada país ha elegido su propia definición para aerogeneradores de pequeña y mediana
escala en referencia al interés de aplicación o bien el mercado potencial. Entre las
definiciones más aceptadas se encuentran:
Las turbinas de pequeña escala se definen como aquellas turbinas que cuentan con un
área del rotor menor a 200 m2 lo que equivale a una potencia nominal de 50 kW
aproximadamente, generando una tensión menor a 1000 V AC o 1500 V DC de
acuerdo al estándar IEC 61400-2 [3].
Pequeña escala hasta 10 kW y mediana escala hasta 300 kW [4].
Pequeña escala (menor a 10 kW), mediana escala (10-250 kW) y gran escala (250 kW a
2MW) [5].
1.2 Eje de rotación
Las turbinas de pequeña y mediana escala se dividen en dos categorías de acuerdo con su
eje de rotación: horizontal y vertical, ver Figura 1.
Figura 1. Turbinas de eje horizontal (Izquierda) y vertical (Derecha)
1.2.1 Turbinas verticales
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Las turbinas verticales son aquellas cuyo eje rota en dirección vertical (Figura 2). Entre las
más utilizadas, se pueden mencionar las siguientes:
Darrieus: El aerogenerador Darrieus es un tipo de turbina que consta de varias
palas rectas colocadas en un mástil vertical y que funciona a partir de las fuerzas
que se producen por la rotación (sustentación).
Savonius: Este tipo de aerogenerador funciona con base a la resistencia que genera
el rotor, su funcionamiento no depende de la dirección del viento y su tren de
potencia se encuentra en la base de la torre.
Figura 2. Turbinas de eje vertical
1.2.2 Turbinas horizontales
Las turbinas horizontales cuentan con un rotor que puede estar en dos direcciones al
viento: sotavento y barlovento (Figura 3), lo cual significa que el viento puede incidir
delante de la torre o bien detrás de la torre.
as turbinas horizontales de pequeña escala se componen principalmente por [6]:
Góndola: En la góndola se ubican los componentes del tren de potencia y electrónica
de control del aerogenerador.
Palas: por su forma aerodinámica transforman la energía cinética del viento en energía
mecánica.
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Generador: convierte la energía mecánica en energía eléctrica.
Sistema de orientación (sistema yaw): orienta al aerogenerador ante los cambios de
dirección del viento. De esta forma el rotor se encuentra de cara al viento.
Torre de soporte: además de brindar soporte al aerogenerador, permite incrementar
su altura y aprovechar vientos de mayor velocidad. Existen torres de celosía,
venteadas, y auto soportadas.
Figura 3. Turbina de eje horizontal
1.3 Aplicaciones
Las turbinas eólicas de pequeña y mediana escala se utilizan en muchos casos con el
objetivo de generar beneficios socio económicos en los países en desarrollo, en áreas que
estén lejos de las redes eléctricas [7] .
A continuación, se enlistan las principales aplicaciones de la energía eólica en pequeña
escala:
1. Residencial/comercial. La generación de forma distribuida a nivel residencial
permite a los usuarios de una vivienda o comercio (Figura 4), generar y aprovechar
su propia energía, así como vender los excedentes. La contraprestación puede ser
Net Metering, Net Billing o Venta total.
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Figura 4. Instalación de un sistema híbrido eólico-solar en una residencia
2. Pequeñas comunidades. Instalaciones que permiten a unos usuarios no consumir e
incluso contribuir a la generación eléctrica (Figura 5). También existe la posibilidad
de consumir y sin generarla. En México se trabaja para desarrollar la modalidad de
generación distribuida colectiva.
Figura 5. Pequeñas turbinas eólicas instaladas en una comunidad
3. Sistemas fuera de la red o abasto aislado. Las instalaciones de este tipo se utilizan
cuando no existe una red eléctrica cercana al punto de consumo y/o la
construcción de la misma representa costos altos (Figura 6). En este caso se pueden
instalar uno o varios equipos en el sitio y utilizar un sistema de almacenamiento.
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Figura 6. Instalación de una turbina eólica fuera de la red
4. Sistemas híbridos. Se pueden instalar sistemas eólicos acompañados de otro tipo
de tecnologías y un sistema de almacenamiento, tal que permita abastecer el
consumo requerido (Figura 7).
Figura 7. Sistema híbrido eólico-solar
5. Sistemas de telecomunicaciones. Los sistemas destinados para telecomunicaciones
permiten alimentar antenas en lugares remotos (Figura 8). El sistema utilizado es
un sistema de abasto aislado y puede ser híbrido o únicamente eólico.
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Figura 8. Turbina eólica empleada en telecomunicaciones
6. Sistema para bombeo de agua. Como se mencionó anteriormente las aplicaciones
para bombeo de agua han sido utilizadas desde hace muchos años. Sin embargo, el
desarrollo tecnológico ha permitido mejorar el bombeo directo de agua (Figura 9).
Figura 9. Turbina eólica para bombeo de agua
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2. Experiencias internacionales
2.1 Evolución de la capacidad instalada
De acuerdo con datos de la WWEA en el año 2014 la capacidad instalada de
aerogeneradores de pequeña y mediana escala en el mundo corresponde a 830 332 kW y
944 848 unidades instaladas1 (Gráfica 1 y Gráfica 2) [1].
Gráfica 1. Capacidad instalada con sistemas eólicos de pequeñas turbinas eólicas (kW)
Fuente: Datos tomados del WWEA, 2014
Entre los países que lideran el mercado se encuentran: China, Estados Unidos y Reino
Unido quienes respectivamente cuentan con el 72%, 8% y 3% del total de unidades
instaladas y el 41%, 30% y 15% del total de la capacidad instalada, concentrando en
conjunto el 59% de capacidad instalada a nivel mundial (Gráfica 3).
Gráfica 2. Pequeñas turbinas eólicas instaladas a nivel mundial
1 La WWEA excluyó estadísticas de la capacidad instalada en India.
443,260
583,899
677,809
748,528
830,332
2010 2011 2012 2013 2014
656,084
731,875
812,187
872,427
944,848
2010 2011 2012 2013 2014
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Fuente: Datos tomados del WWEA, 2014
Por otro lado, los países que engloban la mayor cantidad de fabricantes son: Estados
Unidos, China, Reino Unido, Canadá y Alemania quienes ofertan desde una pieza del
sistema de generación eléctrica hasta el sistema completo. En total se han contabilizado
300 empresas manufactureras quienes en su mayoría generan aerogeneradores de eje
horizontal [2].
Gráfica 3. Capacidad instalada por país
Fuente: Datos tomados del WWEA, 2014
De acuerdo con las proyecciones de la asociación, se prevé crecimiento en el mercado
hacia los próximos años del 20% entre 2015 a 2020, previendo un incremento de 240 MW
anuales (Figura 10).
41%
27%
16%
16%
China EUA Reino Unido Resto del mundo
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Figura 10. Proyecciones del mercado internacional (2009-2020) [3]
2.2 Costos
Los costos de un sistema eólico de pequeña y mediana escala se integran por los costos de
instalación, operación y mantenimiento.
2.2. 1 Costos de instalación
Los costos de instalación varían de acuerdo al país en donde se desarrolla el proyecto y el
tamaño del sistema (Tabla 2). Por ejemplo, en Estados Unidos se estima un costo de 6000
USD en 2014 para sistemas menores a 2.5 kW, los sistemas entre 2.5 y 10 kW tenían un
costo de 7000 USD y los sistemas mayores a 10 kW-5000 USD aproximadamente. En
China un costo promedio de 1900 USD; en Reino Unido de 6000 USD para sistemas entre
1.5 y 15 kW y de 4800 USD en sistemas entre 15 y 100 kW.
El costo de instalación se desglosa de acuerdo a las partes que conforman el sistema y
varían de acuerdo al tamaño del mismo, por ejemplo, en el caso de turbinas para
aplicaciones rurales el costo se desglosa como: 37% turbina, 31% torre, el 10% inversor,
10% cables y switches, 4% cargador regulador/controladores, el 3% costos de
interconexión a red y 1% a permisos. Finalmente, en aplicaciones urbanas el costo se
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desglosa: 52% turbina, 13% torre, 17% inversor, 1% cables y switches, 7% instalación, el
7% costos de interconexión a red y 3% a permisos[8].
Tabla 2. Costos promedio de instalación
País Tamaño del sistema (kW) USD/kW
China - 1 900
Estados Unidos Menores a 2.5 6 000
2.5-10 7 000
11-100 5 000
Reino Unido 1.5-15 6 181
15-100 4 876
Fuente: Elaboración propia con datos de la WWEA, DOE (2014 y 2016)
2.2.2 Costo del aerogenerador (Sin mástil)
De acuerdo con [9] el costo de las turbinas entre 0-500 kW oscilan en el rango de 500 y
2600 USD (costos registrados entre 1991 y 2003) y la tasa de aprendizaje es del 12%2, ver
Figura 11.
2 La tasa de aprendizaje el autor la calcula de acuerdo a la capacidad instalada y los costos de Alemania en el
periodo de 1991-2003. Este dato permite conocer el porcentaje de la evolución esperada de los costos de inversión asociados a la mejora tecnológica[51].
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Figura 11. Costos históricos de las turbinas eólicas [9]
2.2.3 Costos de operación y mantenimiento
No hay un método estandarizado para determinar los costos de operación y
mantenimiento de pequeñas turbinas eólicas y varían de acuerdo a la perspectiva de los
estudios o del proveedor [10]. En su mayoría se integran por los costos de traslado al sitio,
el mantenimiento, los repuestos de los componentes del sistema y/o reparaciones. De
acuerdo con datos internacionales el 2% de los costos iniciales representa el costo de
operación y mantenimiento[7], [11], [12].
2.2.4 Costo nivelado de energía
El costo nivelado de energía (LCOE por sus siglas en inglés) está en función de los costos
de instalación dividido entre la producción anual y se expresa en $/kW. El LCOE
internacional dependiendo de cada país oscila entre 0.05 a 0.35 dólares por kW, entre los
países cuyo LCOE es más bajo se destacan: Ucrania y Estados Unidos.
Tabla 3. Costo nivelado de energía eólica de pequeña y mediana escala por país a 2014
País Tamaño del sistema
USD/kWh
Austria Promedio 0,0895
Canadá
Nueva Escocia < 50kW 0.340
> 50kW 0.089
China 0.134-0.201
Estados Unidos Promedio 0.183
Taipei 1-20kW 0.237
> 20kW 0.078
República Checa Promedio 0.071
Dinamarca < 10kW 0.330
10-25kW 0.200
Alemania <1MW 0.0838
Grecia < 50kW 0.250
Irlanda <5MW 0.072
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Israel < 15kW 0.340
15-50kW 0.230
Italia < 1MW 0.300
Japón < 20kW 0.464
≥ 20kW 0.185
Luxemburgo Promedio 0.0913
Serbia Promedio 0.0920
Eslovenia < 1 MW 0.095
Suiza < 10MW 0.195
Reino Unido < 50kW 0.0972
<100kW 0.0635
Ucrania <600kW 0.058
Fuente: Modificado de WWEA[13]
2.3 Casos de éxito
Los países líderes en el mercado de energía eólica de pequeña y mediana escala son:
China, Estados Unidos y Reino Unido (Tabla 4). Su éxito depende de la situación de la
oferta y demanda de cada país, así como de las condiciones del mercado. Entre los
principales indicadores se encuentran el tamaño del sistema, la capacidad instalada, el
número de empresas, los empleos generados y los costos de instalación.
Por ejemplo, en China se han instalado 689,000 kW de sistemas menores a 100 kW a un
costo promedio de 1,999 USD por kilowatt instalado, por su parte en Estados Unidos se
han instalado 159,300 kW entre 1-1000 kW, finalmente en Reino Unido se cuenta con una
capacidad instalada de 28,640 kW, ver Tabla 4.
Reino Unido es quien ha realizado la mayor cantidad de exportaciones a nivel mundial lo
cual se traduce a 174 millones de dólares y más de 10,000 empleos generados.
Tabla 4. Estadísticas de países que lideran el mercado internacional a 2014
País
Tamaño del
sistema (kW)
Capacidad instalada
(kW)
Exportación (millones de
dólares)
No. De Empresas
No. De Empleos
Costos instalación (USD/kW)
China
Hasta 100 689 000 45 64 - 1900
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Estados Unidos
Hasta 1000 159 300 122 31 - 4876-6181
Reino Unido
Hasta 500 28 640 174 - 10000 6000-8200
Fuente: Elaboración propia con datos de [13]–[15]
Las estadísticas indican que el mercado ha sido positivo en estos países pero han
enfrentado también barreras financieras, regulatorias, técnicas de información y
divulgación; entre las que destacan [3], [16]–[20]:
Alta inversión inicial
Mercado poco competitivo para compra-venta de energía
Limitación en el financiamiento
Regulación inespecífica
Desconocimiento de beneficios ambientales y sociales
Falta de estándares que garanticen su desempeño
Falta de información referente a los proveedores y mercado potencial
Los proveedores no cuentan con información homologada y suficiente
Incertidumbre en el desempeño técnico de las instalaciones
Falta de información referente al recurso disponible.
Estrategias
Las barreras antes mencionadas han sido eliminadas o bien intentado eliminar a través de
mecanismos de acuerdo al nivel de penetración de la tecnología en el país y el entorno del
mercado.
Entre las principales políticas para incentivar el uso de tecnologías se encuentran (ver
Tabla 5): políticas encaminadas a promover el desarrollo local, lo cual permite a los
fabricantes e instaladores acceder a incentivos que puedan contribuir al desarrollo de
contenido local de acuerdo a la región. Se establecen subsidios para la adopción de la
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tecnología, contraprestaciones en el esquema de facturación y medición neta,
permitiendo obtener un incentivo en la compra venta de energía. De igual forma se han
destinado fondos específicos para la adopción de la tecnología e incentivos fiscales para la
adquisición de equipos.
Tabla 5. Mecanismos de promoción para sistemas eólicos de pequeña y mediana escala
Mecanismo de promoción China Estados
Unidos
Reino
Unido
Desarrollo local ▪ ▪ ▪
Subsidios ▪
Facturación neta ▪ ▪ ▪
Medición neta ▪
Fondos ▪ ▪
Descuentos ▪
Cuotas obligatorias ▪ ▪
Incentivos fiscales ▪
Estándares y certificación ▪
Fuente: Elaboración propia con datos de [3], [21], [22]
3. Situación actual en México
3.1 Capacidad instalada con interconexión a la red
El uso de GD en México comenzó en 1990 de forma limitada ya que la legislación aplicable
al desarrollo de la misma era nula, existían pocos incentivos para el desarrollo de
tecnologías e implementación de sistemas de energía renovable [23] y había un bajo
desarrollo tecnológico. Esto frenaba la adquisición de tecnologías renovables para
generación eléctrica. Al paso de los años, ambos aspectos han ido evolucionando de
forma positiva, permitiendo la adopción de tecnologías ER en pequeña escala.
En éste contexto los registros históricos indican que en 2007 se contaban con 3 kW
instalados y 14,000 kW en 2013 [24].
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Es en el año 2014, que a raíz de la reforma energética, la GD adquiere un papel estratégico
en el sector, permitiendo a generadores, suministradores y usuarios participar en el
mercado, generar electricidad in-situ, elegir el proveedor de electricidad o bien vender la
energía a través del mercado eléctrico mayorista3.
Además propició oportunidades en el aprovechamiento de las tecnologías ER para la
generación de electricidad y se triplicó la capacidad instalada. Al mismo tiempo ocurrió
una baja en los precios de la tecnología FV, lo cual permitió alcanzar el máximo histórico
de capacidad instalada en 2016 que corresponde a 130, 065 kW instalados en dicha
modalidad (capacidad que corresponde a 40,109 contratos celebrados).
Bajo el nuevo esquema la GD se define como la generación de energía en pequeña y
mediana escala (generación menor a 500 kW) cercana al lugar de consumo [25] que se
realiza en una central interconectada a un circuito de distribución, se lleva a cabo por un
generador exento y no requiere permisos de generación [26].
Los sistemas de pequeña y mediana escala a su vez se definen como:
Pequeña escala. Sistemas de uso residencial y menores a 10 kW [24].
Mediana escala. Sistemas de uso general en baja tensión hasta 30 kW y menores a 500
kW[24].
En cuanto a las tecnologías empleadas en GD a 2017 se contabilizaron 304,167 kW [27]
instalados que corresponden a sistemas de pequeña y mediana escala interconectados a
la red [26].
La tecnología predominante es la energía solar fotovoltaica que en total cuenta con
243,606 kW instalados, seguida por el biogás 3,909 kW, sistemas híbridos eólica-solar 65
kW y finalmente energía eólica en pequeña escala 23 kW [28] (Ver Gráfica 4 y Gráfica 5).
3 Dichas acciones se pueden realizar de acuerdo a lo establecido en la LIE
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Como se observa, la capacidad instalada de los sistemas eólicos de pequeña y mediana
escala no son representativos en comparación con otras tecnologías y con respecto a
otros años la capacidad instalada no ha incrementado [27], [29].
Vale la pena destacar que, en México, el tipo de contratos de interconexión para
generación distribuida de mayor crecimiento, es aquel con capacidades de 0-10 kW, 10-20
kW Y 100-300 kW, respectivamente. Para 2017, los rangos de potencia con mayor
capacidad instalada en generación distribuida (incluyendo todas las tecnologías) fueron 0-
10 kW con 177,458 kW instalados y 300-500 kW, con 94,021 kW instalados[30]. En este
rango de potencia se encuentran las micro, pequeña y medianas empresas Mexicanas,
que precisamente cuentan con las tasas de mayor crecimiento en consumo eléctrico y con
mayor oportunidad para obtener energía renovable distribuida.
Gráfica 4. Capacidad instalada por tecnología en pequeña escala
Fuente: Elaboración propia con datos tomados de la Comisión Reguladora de Energía[31]
Gráfica 5. Capacidad instalada por tecnología en mediana escala
23 24 75
136,892
Eólica Híbrido (solar-
eólica)
Biogás Solar
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Fuente: Elaboración propia con datos tomados de la Comisión Reguladora de Energía[31]
3.2 Capacidad instalada en abasto aislado
Hasta el momento se han identificado 490.3 kW de capacidad instalada de sistemas fuera
del SIN, de los cuales 456.8 kW corresponden a la capacidad instalada de turbinas eólicas
(Gráfica 6). Se cuenta con un total de 48 turbinas instaladas 48 turbinas instaladas en 2017
sin interconexión a la red, cuya capacidad oscila entre 1 y 350 kW 2017 (Gráfica 7).
Los proyectos de los cuales se tiene registro se encuentran instalados en estados como:
Quintana Roo, Yucatán, Baja california Sur, Hidalgo, Chiapas y Tijuana. El Anexo I.
Metodología para el análisis de mercado
El presente estudio se desarrolla con base en la recolección de datos y análisis presentada
en la metodología: “Energy Tecnhnology Roadmaps” en la cual se establece que el
identificar el conjunto de los requisitos técnicos, políticos, legales, financiero y del
mercado, permite la aceleración del proceso para la adopción de tecnologías específicas
en el mercado [47], [48]; y a estudios que desarrollan la WWEA y agencias
gubernamentales en distintos países [3], [15], [49], [50] para el análisis y reporte del
estado actual de energía eólica en pequeña y mediana escala.
0 41 3,594 240
163,277
Eólica Híbrido(solar-eólica)
Biogás Biomasa Solar
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Resultado de la adaptación del modelo presentado en los documentos antes mencionados
se constituye una metodología para generar la línea base que atiende al modelo de
energía también incluido en el documento [48].
Una vez que se obtiene la línea base se procede a generar un análisis y escenarios que
permitan evaluar el presente y futuro de la tecnología.
Tabla 15. Metodología utilizada para el estudio de mercado
Generar bases de datos que conduzcan
a una línea base
Analizar información y generar escenarios
Evaluar el futuro de la tecnología
Identificar capacidad instalada
Análisis de factibilidad
Realizar recomendaciones
Identificar zonas con potencial
Elaboración de escenarios
Elaborar un catálogo nacional de
proveedores
Identificar requisitos técnicos
Estímulos y restricciones legales
Identificar usuarios potenciales
Parámetros económicos
y sociales
Identificación de actores
Fuente: Adaptación de [3], [15], [47]–[50]
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Anexo II. Metodología para la elaboración de estadísticasdetalla la metodología para
recopilar los datos estadísticos de la sección.
Entre los principales proyectos desarrollados en México se encuentran sistemas de
pruebas piloto, sistema híbrido aplicados a la micro red y sistemas aplicados en la costa.
Como se puede observar en la Tabla 6¡Error! La autoreferencia al marcador no es válida.
son pocos los sistemas instalados. Dichos proyectos han permitido obtener información
para identificar el potencial de los sistemas. También se Los datos muestran que en la
actualidad existe mayor potencial en aplicaciones en la modalidad de abasto aislado.
Gráfica 6. Capacidad instalada de sistemas eólicos e híbridos instalados en abasto aislado (kW)
Fuente: Elaboración propia con información del INEEL, GI Solar, UABCS, 20184
Gráfica 7. Cantidad de turbinas instaladas por año (2001-2017)
4 Se excluyen de la gráfica 20 kW instalados ya que no se cuenta con información del año en que fueron
implementado el poryecto.
0.8 1.6 4.1 11.6 26.6 35.6
394.6 395.6 398.6 405.6 411.6 436.8
2001 2002 2005 2006 2007 2009 2010 2011 2012 2013 2016 2017
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Fuente: Elaboración propia con información del INEEL, GI Solar, UABCS, 2018 5
Tabla 6. Contratos, capacidad instalada y generación de sistemas eólicos 2015-2017
Año Sistema
Número de
contratos
Capacidad
Instalada (kW)
Unidades instaladas
Intercambiada al SEN (kWh)
Generación estimada
(kWh)
Factor de planta
(referencia)
2015
Eólica pequeña escala - 22 - 3518 53669 0.3
Solar eólica mediana escala
- 41 - 0 90338 0.25
Solar eólica pequeña escala
- 24 - 3965 24453 0.15
2016
Eólica pequeña escala - 23 - - - -
Solar eólica mediana escala
- 41 - - - -
Solar eólica pequeña escala
- 24 - - - -
2017
Eólica pequeña escala - 23 - - - -
5 Se omiten datos de 2007 ya que no se tienen datos de la cantidad de unidades instaladas.
2 2 2 3
2
25
3
1 1
3
1 1
2001 2002 2005 2006 2007 2009 2010 2011 2012 2013 2016 2017
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Solar eólica mediana escala
- 41 - - - -
Solar eólica pequeña escala
- 24 - - - -
Fuente: Elaboración propia con datos de la Comisión Reguladora de Energía [31]
3.3 Proveedores
En México existen alrededor de 24 empresas distribuidas en distintos puntos de la
república mexicana (Tabla 7) dedicadas ya sea a la fabricación distribución o instalación de
aerogeneradores de pequeña y mediana escala. Hasta el momento no se ha llevado el
registro de empresas que se dediquen a las demás actividades que conforman la cadena
de valor (Cuadro 1).
Cuadro 1. Cadena de valor de la industria eólica
Fuente: Adaptación de PROMEXICO[32] 6
Tabla 7. Empresas dedicadas a eólica de pequeña y mediana escala 2018
Compañía Giro Estado Página web
Aerogeneradores OSECAM
Fabricante, Ingeniería e instalación
Ciudad de México http://www.osecam.com/
AEROLUZ Fabricante Nuevo León http://aeroluz.com
Aerosolar Distribuidor Guanajuato http://www.aerosolarmexico.com
BIOT MEXICO Ingeniería e instalación
Chiapas http://biotrenovables.com.mx
BODECOR Distribuidor Nuevo León http://www.bodecor.com
Chiapas Solar Ingeniería e instalación
Chipas http://chiapasolar.com
E2Q de México S.A de CV
Ingeniería e instalación
Guadalajara https://www.barloventorecursos.com/es/sedes/MX
ECO-ENER Ingeniería e instalación
Ciudad de México http://www.eco-ener.com
Enalmex Distribuidor Reynosa http://www.enalmex.com
6 Se indica en color rojo las actividades de la cadena de proveeduría que se desarrolla en México para eólica
de pequeña y mediana escala
Rodamiento anillos y forjas Generadores y
turbinas Palas
Desarrollo de Proyectos
Instalación Generación Operación y
Mantenimiento Disposición final
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
GAIA ALTERNATIVA
SOLAR Distribuidor Veracruz http://www.alternativasolar.com
Gecko Logic Distribuidor Tijuana http://www.geckologicmexico.com
Generación de energía S.A. de
C.V.
Ingeniería e instalación
Quintana Roo http://www.generaciondeenergia.com
Grupo Alcione Ingeniería e instalación
Sucursales en todo el país
http://www.alcione.mx/
Grupo Insolar Ingeniería e instalación
Quintana Roo https://grupoinsolar.com
Potencia industrial
Fabricante Ciudad de México http://www.potenciaindustrial.com.mx
Renovables de México
Ingeniería e instalación
Guanajuato http://www.e-renovable.com
RTO Energy Fabricante, Ingeniería e instalación
Oaxaca
SOLAR-TE
Ingeniería e instalación
Nuevo León https://www.solar-te.com
Soluciones energética S.A.
de C.V.
Ingeniería e instalación
Monterrey http://lencir.com.mx
SUNET Distribuidor Baja California http://sunet.mx
Webo Solar Distribuidor Nuevo León http://weboslar.mx
ZIGOR Distribuidor Estado de México http://www.zigor.com/mx/
ETW Distribuidor Ciudad de México https://ewtdirectwind.com/
Fuente: Elaboración propia, 2018
3.4 Marco legal, regulatorio y normativo
La reciente regulación aplicable a GD y fuentes de energía renovable que se compone por
la Ley de Transición Energética, Ley de la Industria Eléctrica, el manual de interconexión y
las regulaciones aplicables para la interconexión, cálculo de contraprestaciones,
financiamiento e ingresos adicionales por CEL; establecen un hito importante para el
desarrollo de las tecnologías de pequeña y mediana escala.
A continuación, se describe la legislación y políticas aplicables a GD y ER: `
3.4.1 Constitución Políticas de los Estados Unidos Mexicanos
La Constitución establece en los artículos 25, 26 y 27, que son actividades del estado la
rectoría del desarrollo nacional, así como el fomento de crecimiento económico. Así
mismo que el Estado será quien lleve a cabo la planeación del desarrollo nacional y el
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
control del SEN, así como el servicio público de transmisión y distribución de
electricidad[33].
3.4.2 Ley de Transición Energética
La LTE en sus artículos transitorios señala las obligaciones en materia de energía limpia y
la reducción de GEI. Estableciendo el porcentaje de obligación y las metas a alcanzar por
año correspondiente a la generación de electricidad. Las metas que se estableció a través
de la SENER indican que la generación eléctrica en México a 2018 deberá ser de 25% y
35% a 2024. Permitiendo que dichas medidas contribuyan a reducir el 79% de las
emisiones de GEI [34].
3.4.3 Ley General de Cambio Climático
La LGCC regula las emisiones de GEI, las medidas para tal efecto, así como la promoción de
la transición al desarrollo sustentable a través de establecer metas a corto, mediano y
largo plazo para mitigar los efectos del cambio climático. Entre las metas aplicables a ER y
GD se encuentran:
Generar subsidios en forma gradual para promover el uso de combustibles no
fósiles a 2020.
Tener constituido un sistema de incentivos que promueva y permita hacer
rentable la generación de electricidad a través de ER, como eólica, solar y mini
hidráulica por parte de CFE a 2020.
Promover la generación eléctrica hasta alcanzar las metas establecidas.
Establece que se deben realizar evaluaciones periódicas a las políticas nacionales
para determinar los casos en que se pueda incrementar el uso de ER y sustituir los
combustibles fósiles
3.4.4 Ley de la Industria Eléctrica
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
La generación distribuida se define en la LIE en el título primero, capítulo I, artículo
3ro, fracción XXIII como [26]:
“Generación de energía eléctrica que cumple con las siguientes características:
a) Se realiza por un Generador Exento en los términos de esta Ley, y
b) Se realiza en una Central Eléctrica que se encuentra interconectada a un
circuito de distribución que contenga una alta concentración de Centros de
Carga, en los términos de las Reglas del Mercado”
La LIE define al generador exento como el propietario o poseedor de una o varias
Centrales Eléctricas que no cuenten con un permiso previo para generar energía
eléctrica las centrales consideradas tienen una generación menor a 0.5 MW (CRE,
2016) y no requieren un permiso. En el caso de las centrales que ya cuentan con
permisos en términos de la ley anterior se clasificarán como centrales eléctricas
legadas y centrales eléctricas externas legadas.
En el capítulo VII de la LIE se describe un apartado general que resume las condiciones
de la Generación distribuida, el Artículo 68 menciona:
“La Generación Distribuida contará con acceso abierto y no indebidamente
discriminatorio a las Redes Generales de Distribución, así como el acceso a los
mercados donde pueda vender su producción.”
Con ello la ley indica que no se dará prioridad a este tipo de generación sobre otras o
prioridad a los trámites en los que pueda participar por lo que deberá someterse y
esperar los tiempos estipulados.
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
La GD se encuentra regulada por SENER, CRE y el CENACE. A su vez dichos organismos
cuentan con el respaldo de la SE y la SEMARNAT; de quienes apoyan de forma
transversal a la SENER para la elaboración de políticas en materia energética desde el
punto de vista económico, ambiental y social [35].
Secretaría de Energía: La SENER es el órgano de gobierno que se encarga de establecer
la política energética del país a través de la elaboración de estrategias, ejecutar planes
de acción y vigilar el cumplimiento de las mismas, elaborar reportes y prospectivas del
sector energético mexicano y coordinar a los demás órganos creados para la
regulación de los distintos sectores energéticos.
En el caso de energía distribuida la SENER es la responsable de emitir las reglas del
mercado, las definiciones concernientes a las centrales eléctricas, así como la
elaboración de programas para las centrales eléctricas.
De la misma manera fomenta los créditos y financiamientos para Centrales de
Generación, establece las obligaciones de cobertura en el servicio eléctrico, expide las
sanciones correspondientes en términos de la LIE y evalúa al CENACE en conjunto con
la CRE.
De acuerdo con el artículo 3ro, las fuentes de generación que se pueden utilizar para
generación distribuida son las que menciona la LIE como energías limpias:
a) Viento
b) Radiación solar
c) Energía oceánica
d) Calor de yacimientos geotérmicos
e) Bioenergéticas
f) Poder calorífico del metano y otros
gases
g) Aprovechamiento hidrógeno
h) Centrales hidroeléctricas
i) Nucleoeléctricas
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
j) Esquilmos agrícolas o residuos
sólidos
k) Cogeneración eficiente
l) Ingenios azucareros
m) Centrales térmicas que cuenten
con captura de bióxido de carbono
n) Tecnologías consideradas de bajas
emisiones de carbono
o) Otras tecnologías que indique la
Secretaría de Energía y la Secretaría
de Medio Ambiente y Recursos
naturales
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
La LIE establece que el mercado eléctrico se modifica en términos de generación,
distribución y transmisión de energía creando el MEM. En el MEM pueden participar
los suministradores, generadores y usuarios calificados. Los cuales pueden comprar y
vender energía eléctrica, potencia, CEL, servicios conexos y productos asociados.
El generador exento puede participar en el MEM o no bajo las siguientes modalidades:
el generador exento puede generar electricidad en la modalidad de abasto aislado, lo
que implica no transmitir en la Red Nacional de Transmisión o distribución empero al
considerarla como actividad de la industria eléctrica se permite realizar importación y
exportación de energía siempre y cuando cuente con autorización de la CRE.
En el segundo caso la central eléctrica de la cual sea responsable el generador exento
puede realizar un contrato de interconexión cuando parte de su producción se destine
al abasto aislado y con ello realizar la venta de sus excedentes, así como la compra de
faltantes.
El abasto aislado es similar al permiso de autoabastecimiento que se consideraba en el
esquema anterior y que se rige por la LSPEE, el generador cuenta con la opción de
migrar a la nueva ley o bien quedarse en la anterior y aun así poder realizar contratos
de interconexión conservando el permiso, pero haciendo un contrato en el nuevo
esquema.
Por otra parte las reglas del mercado eléctrico permiten al generador exento vender
su energía y productos asociados a través de un suministrador (titular de un permiso
ante la CRE) quien funge como representante en el mercado eléctrico en 3
modalidades descritas en el (Figura 12), en el caso de servicios calificados el
suministrador no puede representar al generador exento cuando las centrales
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
eléctricas compartan medición con centro de cargas de un usuario de servicios
básicos.
Figura 12. Esquema de participación GD en el mercado
Fuente: Elaboración propia
Se observa que la participación de la generación distribuida en el mercado o fuera de
él conlleva beneficios, ya sea como actividad industrial al proveer de energía in-situ,
generar competitividad al importar o exportar energía, en el caso de contar
excedentes se puede realizar interconexión y suministrar indirectamente a los usuarios
básicos o bien a calificados, resultando en una cadena que garantiza seguridad
energética al usuario final.
Generador exento
Suministrador
Servicios básicos
Art. 21
Energía eléctrica y productos asociados
Bajo el modelo de contrato y contraprestaciones que la
CRE emita
Servicios calificados
Art. 21
Energía eléctrica y productos asociados
Las centrales eléctricas no deben compartir su
medición con el centro de carga de un usuario de
suministro básico
De un tercero a un usuario final Art. 46
Venta de energía eléctrica
Siempre y cuando se genere por GD y dentro de las
instalaciones del usuario final
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Finalmente, la ley permite que se puede realizar la venta de energía de un usuario final
a un tercero solo si se usa dentro de las instalaciones, también autoriza la venta de
electricidad de un tercero a un usuario final, siempre y cuando la electricidad se
genere dentro de las instalaciones del usuario final a partir de generación distribuida.
En ambos casos no se requiere de permiso o registro ya que la LIE no las considera
actividades de comercialización.
Cabe señalar que los generadores exentos en caso de presentarse anomalías en el SEN
que impidan al mismo proporcionar suministro eléctrico el generador exento deben
proporcionar energía eléctrica y servicios conexos en el periodo de emergencia,
terminando el mismo recibirán una contraprestación.
En ningún caso el permiso de generación se tomará como criterio para la prelación de
solicitudes de interconexión o conexión, o como requisito para solicitar la
determinación de las características específicas de la infraestructura requerida.
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
3.4.6 Manual de interconexión y código de red
La GD no requiere de un permiso para generación eléctrica, pero se debe de cumplir con
los requisitos y procedimientos que la CRE define para la interconexión de los sistemas a la
red.
Enseguida se describen los esquemas permitidos para aquellas centrales Tipo BT y MT. Las
centrales BT operan a baja tensión (<1 k) y pueden ser monofásicas (<30 kW) o trifásicas
(<50 kW). Las centrales MT operan en voltajes mayores a 1 kV y menores a 35 kV. Se
puede tener MT1 con potencia de hasta 50 kW, o MT2 con potencia entre 250-500 kW.
Tabla 8. Esquemas de interconexión permitidos
Centros de carga asociados al mismo medidor
Centrales Tipo BT
Centrales Tipo MT1
Centrales Tipo MT2
Sin centros de carga o con centros de carga en el mismo punto de interconexión
Centrales Tipo BT
Centrales Tipo MT1
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Centrales tipo MT2
Fuente: Tomado del Manual de interconexión [36]
Requerimientos y especificaciones técnicas generales. En caso de clasificar como una
central eléctrica Tipo A7 se deberán cumplir requerimientos en función a la conexión y
desconexión del sistema a la red así como parámetros de operación.
Tabla 9.Requerimientos específicos de infraestructura para la interconexión
Tecnologías de información y comunicaciones
Cumplir requerimientos de interoperabilidad y seguridad de información indicados en el Código de red
Interruptores Dependen del tipo de central, tipo de corriente y en su caso de que dicte la NOM-001-SEDE-2012
l1
Ser manualmente operable
Contar con undicador visible "abierto-cerrado"
Contar con la posibilidad de ser enclavado mecánicamente en posición abierto por medio de un candado o mecanismo de seguridad
Ser operable sin exponer al personal con partes energizadas
Estar claramente identificado como el interruptor de desconexión de la Central Eléctrica
l2
Cumplir con las especificaciones de acometidas establecidas por el Distribuidor o las especificaciones aprobadas por la CRE que las sustituyan
Operar con flujo de carga en ambos sentidos
Ser operable sin exponer a ningún individuo con partes energizadas
Estar identificado como el interruptor de desconexión de la Red Particular
7 Centrales cuyas potencia es menor a 500 kW[33]
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Dispositivo de protección cortacircuitos fusible (media tensión)
V4100-28 (Cortacircuitos de potencia de 15.5 a 115V para uso en subestaciones eléctricas)
V4110-03 (Cortacircuitos fusible de distribución)
V4210-50 (cuchillas para líneas y redes de distribución)
Capacidad del fusible o restaurado Selección con base en la potencia máxima y del nivel de corto circuito en el punto de interconexión
Requisitos operativos
Sincronía No causar fluctuación de tensión mayor a +/-5% de los niveles de tensión de las redes generales de distribución
Energización del circuito de distribución No energizar el circuito de distribución cuando se encuentre des energizado o fuera de servicio
Factor de potencia Operar con un factor de potencia en el rango de 0.95 en atraso o en adelanto
Fuente: Tomado del Manual de interconexión [36]
Tabla 10. Condiciones operativas
Calidad
Orden individual de armónica h
(armónicas impares) h < 11 11 < h < 17 17 < h < 23 23 < h < 35 35 < h
Distorsión de demanda total
(TDD)
Porcentaje (%) 4 2 1.5 0.6 0.3 5.0
Fuente: Tomado del Manual de interconexión [36]
Para realizar la interconexión puede ser en dos esquemas a través de un estudio y sin
estudio.
Cuadro 2. Procedimiento de interconexión sin estudio
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Fuente: Elaboración propia con base en [36]
Cuadro 3. Procedimiento de interconexión con estudio
Fuente: Elaboración propia con base en [36]
3.5 Aspectos ambientales y sociales
El reglamento de la LEE específica que las plantas de generación con una capacidad menor
o igual a medio MW y que estén localizadas en áreas urbanas, suburbanas, de
Solicitud de
interconexión
Evaluación de la
solicitud
Cumplimiento y capacidad
de interconexión disponible
Oficio resolutivo para realizar la
interconexión
Celebración del contrato de
interconexión Informe al distribuidor: la
infraestructura requerida,
realiza a su costa la obra, efectúa el pago de las
aportaciones para que el
distribuidor ejecute
Se realizan las obras
de infraestructura
requerida, interconexión
distribuidor
Certificación de la interconexión por la
unidad de inspección
El distribuidor recibe
las obras
Se realiza la
interconexión de la
central y la generación se
integra las Redes
de Distribución
Solicitud de interconexión
Evaluación de la solicitud
No cumple con los requisitos, se requiere
estudio
Pago y realización del estudio
Resultados y presupuesto en caso
de requerir obras
Si se presenta una solución más
económica se repite el proceso, sino se
realiza la interconexión o se celebra el contrato
Informe al distribuidor: la infraestructura
requerida, realiza a su costa la obra,
efectúa el pago de las aportaciones para
que el distribuidor ejecute
Se realizan las obras de infraestructura
requerida, si lo realiza el distribuidor
se procede a la interconexión
Certificación de la interconexión por la unidad de inspección
El distribuidor recibe las obras
Se realiza la interconexión de la central y la generación se
integra las Redes de Distribución
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
equipamiento urbano o de servicios, rurales, agropecuarias, industriales o turísticas no
requieren de un informe de impacto ambiental ni una manifestación de impacto
ambiental [37].
Por otro lado, en el ámbito social la LIE indica que los análisis de impacto social se deben
ejecutar siempre y cuando existan grupos vulnerables en la región en que se desarrollará
el proyecto y en caso de solicitar permisos (cosa que no ocurre cuando realizas una
instalación en generación distribuida)[26].
3.6 Mecanismos de financiamiento e incentivos
Los fondos, incentivos fiscales, esquemas de financiamiento vigentes e instituciones que
otorgan financiamiento para el desarrollo de proyectos de ER a los cuales se podría aplicar
para la instalación de sistemas eólicos de pequeña y mediana escala son los siguientes
[32], [38]–[41] :
Fondo para la transición energética y el aprovechamiento sustentable de la energía.
Tiene como objetivo impulsar el sector energético del país mediante proyectos,
programas y acciones que promuevan el desarrollo de las ER y la eficiencia energética
para reducir el incremento en las emisiones de GEI.
Fondo sectorial de sustentabilidad energética SENER-CONACyT. Impulsa la
investigación científica aplicada y desarrollo tecnológico para impulsar las fuentes
renovables de energía y la eficiencia energética.
Arancel cero. Exenta del pago de impuesto general de importación o de exportación a
equipos anticontaminantes y sus partes: maquinaria, equipo, instrumentos,
materiales, animales, plantas y demás artículos para investigación y desarrollo
tecnológico.
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Depreciación acelerada de activos fijos. Permite la depreciación del 100% de las
inversiones en equipo y maquinaria para la generación de energía a través de fuentes
renovables.
NAFIN. Se encarga de financiar el desarrollo de proyectos de ER a través del fondeo
con recursos de organismos internacionales, financiamiento con emisión de capital y
colocación de deuda para proyectos en construcción o en operación.
BANOBRAS. Es un banco de desarrollo que trabaja con el sector público y privado a
través del financiamiento de proyectos de infraestructura y servicios públicos de los
gobiernos locales, apoya su fortalecimiento financiero e institucional e promueve la
inversión y financiamiento privado.
BANCOMEXT. Cuenta con fondeo externo para proyectos sustentables a largo plazo
que incluyen proyectos de generación de ER, protección y mejora ambiental y
Mecanismos de Desarrollo Limpio).
FIRCO. Financia la instalación de tecnologías de ER y eficiencia energética utilizadas en
para agro negocios de áreas rurales.
FIDE. Financiamiento a proyectos de generación y cogeneración de energía eléctrica
hasta de 500 KW, para la adquisición e instalación de equipos y sistemas, con el uso de
fuentes de ER.
FIRA. A través del programa FONAGA Verde se incentiva la participación de
intermediarios financieros en proyectos relacionados con la producción de ER los
cuales presentan personas físicas o morales y proveedores de equipos y tecnologías.
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
SEDESOL. El gobierno Federal otorga fondos para la creación de infraestructura para
redes o sistemas de energía eléctrica a proyectos cuyo estudio de impacto social
representa un beneficio para la comunidad de estudio.
Empresas privadas. Las empresas que distribuyen e instalan sistemas eólicos de
pequeña y mediana escala tienen financiamiento a meses sin intereses pagando con
tarjeta de crédito. El periodo promedio es de 6 y 12 meses, algunas de las instituciones
bancarias participantes: AMERICAN EXPRESS, VISA Y MASTER CARD
Cleantech Challenge México. Financiamiento a través de concursos de empresas
verdes que involucren la innovación sustentable y el emprendimiento en tecnología
limpia[42] .
3.7 Costos
De acuerdo con información obtenida de los proveedores actualmente el costo promedio
de una instalación menor a 5 kW oscila entre $4000y $14,000 USD (Tabla 11).
En el caso de un sistema para interconexión a red el costo más representativo de todo el
sistema es el de la turbina que equivale al 60% aproximadamente de toda la instalación,
seguido del inversor y la torre, ver Gráfica 8. Por otra parte, no se tienen registros del
costo de operación y mantenimiento de los equipos.
Tabla 11. Costos reportados por los proveedores
Aplicación Tamaño (kW) Total (USD)
Interface para bombeo 3 $ 9,852.53
Interface para bombeo 5 $ 11,815.32
Interconexión a red 5 $ 32,712.48
- 5 $ 12,990.00
- 3 $ 9,990.00
- 1.5 $ 7,990.00
Fuente: Elaboración propia con base en la información proporcionada por los proveedores
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Gráfica 8. Desglose de costos de un sistema eólico de pequeña escala interconectado a red
Fuente: Elaboración propia con base en la información proporcionada por los proveedores
3.8 Investigación y desarrollo
Se han desarrollado proyectos para el desarrollo de prototipos, así como iniciativas para la
promoción de aerogeneradores de pequeña y mediana escala. Entre ellos destacan:
La instalación del CERTE en el poblado de la Ventosa, Oaxaca para facilitar pruebas de
aerogeneradores y sistemas híbridos de pequeña o gran capacidad.
El INEEL en conjunto con el CIATEQ desarrollaron un sistema micro-híbrido aplicación
en comunidades no electrificadas en el Estado de Hidalgo. El sistema se conforma por
dos aerogeneradores avispa de 500 W.
La creación del CEMIE-Eólico integrado por centros de investigación, universidades y
empresas privadas. Resultado de la creación del centro se han desarrollado proyectos
dedicados al desarrollo de tecnología y conocimiento referente a aerogeneradores de
pequeña y mediana capacidad [43], por ejemplo, el proyecto 07 cuyo objetivo es la
integración y consolidación de capacidades nacionales para el desarrollo de pequeños
aerogeneradores mediante el diseño, construcción y pruebas exhaustivas de un
aerogenerador con capacidad de 30 kW[35] y el proyecto 08 que pretende desarrollar
Turbina 59% Inversor
11%
Torre 13%
Cimentaciones 6%
Cableado y mano de obra
5%
Instalación 6%
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
una plataforma didáctica teórico práctica de un aerogenerador de 3 kW orientado a la
formación de recursos humanos[44].
En 2010 se firmó un convenio entre UNITSMO y la empresa ACCIONA para el
desarrollo de dos prototipos de aerogeneradores de 1.5 kW y 10 KW destinado a
utilizarse en una comunidad de la Venta, Oaxaca. En consecuencia de este proyecto se
procedió a la creación de la empresa que lleva el nombre RTO Energy [45].
El CINVESTAV desarrolló un prototipo para las velocidades de viento de Guadalajara
de 1 kW para aprovecharlo en zonas rurales[46].
4. Análisis del potencial de los sistemas eólicos de pequeña y mediana escala
Para la identificación de nichos de mercado para los sistemas eólicos de pequeña y
mediana escala se requiere conocer los posibles usuarios para los cuales se deberá realizar
un estudio de factibilidad económica para determinar si la tecnología es competitiva
respecto a otras y por tanto concluir si representa una opción viable para tal efecto. Es por
ello que en el presente documento se realiza el diagnóstico de los usuarios potenciales de
acuerdo a la estructura del SIN y la nueva regulación del mercado eléctrico.
4.1 Áreas de oportunidad
Como se mencionó anteriormente, el mercado eléctrico en México sufrió modificaciones
regulatorias con lo cual se detonaron oportunidades para la implementación de
tecnologías limpias, estableciendo un mercado de libre competencia y permitiendo al
usuario final tener un papel más activo en el sector [28].
Entre los esquemas de mercado que representan áreas de oportunidad de acuerdo con la
legislación mexicana para los sistemas de generación eléctrica a partir de fuentes limpias
se encuentran: el mercado de largo plazo, mediano y corto plazo, abasto aislado,
electrificación aislada y generación distribuida [26].
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
De acuerdo a la aplicación de los mercados y la estructura del mismo se consideran áreas
de oportunidad para los sistemas eólicos de pequeña y mediana escala: la generación
distribuida y la electrificación rural (Tabla 12), debido al tamaño de sistema requerido.
Cabe mencionar que de acuerdo con las particularidades de la regulación en materia de
generación distribuida no se excluye la oportunidad de participar en el MEM. Sin
embargo, la comercialización de electricidad se llevará a cabo a través de los esquemas
dispuestos en la LIE.
4.1.2 Electrificación aislada
La instalación de sistemas eólicos permite proveer de electricidad a viviendas alejadas de
la infraestructura eléctrica. De acuerdo con cifras de la SENER en México se cuenta con
una cobertura eléctrica a nivel nacional del 98.5%. Lo que se traduce en un 2% de la
población que no cuenta con servicio eléctrico. Entre los estados con menor porcentaje de
electrificación son Chiapas, Durango, Oaxaca, Tamaulipas, San Luis Potosí y Veracruz
(Figura 13).
Figura 13. Porcentaje de electrificación rural
Fuente: Elaboración propia con datos de SENER
95.00%
96.00%
97.00%
98.00%
99.00%
100.00%
AG
UA
SCA
LIEN
TES
BA
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ALI
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ALI
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SU
R
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S
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Tabla 12. Áreas de oportunidad para la generación eléctrica con base en la estructura del mercado
Áreas de oportunidad Descripción Tamaño de los sistemas (MW)
Mercado de largo plazo
Mercado en el cual se puede
comercializar: energía potencia y CEL a
través de contratos de 15 años.
30-150
Mercado de mediano plazo
Mercado en el cual se puede
comercializar energía y potencia por
contratos de 3 años
≥ 1
Mercado de corto plazo
Mercado en el cual se puede
comercializar energía y potencia a través
de sub mercados denominados: mercado
de día en adelanto y mercado en tiempo
real.
≥1
Abasto asilado Generación para uso en instalaciones
propias ≥ 0.5
Electrificación aislada Cobertura eléctrica para comunidades
rurales y vulnerables No definido
Generación distribuida
Generación realizada por un generador
exento, conectado a la red eléctrica, ya
sea por un usuario o a través de un
contrato colectivo.
≤ 0.5
Fuente: Elaboración propia con base en [30]
4.1.3 Usuarios potenciales
De acuerdo a estadísticas oficiales8, el número de usuarios de energía equivale a 40,766,173 para
el cierre de 2016. Dichos usuarios se encuentran divididos en los sectores mostrados en la Tabla
13:
Tabla 13. Usuarios por sector en 2016
Usuarios por sector Distribución por
sector Demanda
Producto por la venta
de energía
8 Datos tomados del Sistema de Información energética, 2017
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Residencial 88.5880% 26.77% 22.46%
Comercial 9.7834% 7.04% 14.40%
Servicios 0.5136% 3.96% 7.58%
Agrícola 0.3154% 5.19% 2.15%
Industrial (Empresa
mediana) 0.7970% 38.29% 39.15%
Industrial (Gran
industria) 0.0025% 18.75% 14.26%
Total 40,766,173 218,072,292.59 MWh
$329,984,533.56 miles de pesos
Como se observa en la tabla anterior, las tarifas eléctricas se dividen en 5 sectores y se cuenta con
31 sub tarifas, muchas de las cuales han empezado a sufrir cambios desde enero de 20189. Vale la
pena destacar que para el cierre de 2016, se contó a nivel nacional con 427 mil usuarios en la
tarifa doméstica de alto consumo (DAC).
En términos generales se estiman que los usuarios que se ubican en estados como: Baja california,
Baja California Sur, Campeche, Coahuila, Chiapas, Chihuahua, Nuevo León, Oaxaca, Puebla,
Quintana Roo, San Luis Potosí, Sinaloa, Sonora, Tamaulipas, Tabasco, Veracruz y Yucatán podrían
optar por instalar un sistema eólico de pequeña escala debido al recurso disponible (Tabla 14). Sin
embargo requerirán de un análisis económico para evaluar la pertinencia de cada instalación.
Tabla 14. Usuarios potenciales y estados con recurso eólico
Estado
Rango de
velocidad
media a 20
m (m/s)
Porcentaje de
electrificación DAC Tarifa 2 Tarifa 3
Tarifa
9 OM
AGUASCALIENTES 2-4 99.68% 3,960 49,385 21 4 3,500
BAJA CALIFORNIA 1-6 99.37% 24,483 99,264 1,125 91 13,260
BAJA CALIFORNIA SUR 1-6 99.09% 3,019 32,360 343 34 2,463
CAMPECHE 1-6 98.81% 1,569 25,416 74 346 1,978
9 CFE, “Acuerdos que Autorizan o Modifican Tarifas”, Disponible:
https://www.cfe.mx/Casa/esquematarifario/Pages/Acuerdos.aspx 58
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
COAHUILA 1-6 99.69% 9,079 75,644 59 182 11,456
COLIMA 1-4 99.74% 2,825 31,779 29 22 2,109
CHIAPAS 1-8 96.26% 6,494 113,064 183 282 3,778
CHIHUAHUA 1-6 97.17% 7,850 94,623 49 147 13,809
CIUDAD DE MÉXICO 1-3 99.51% 989 2,488 41 0 31
DURANGO 1-4 97.05% 88,453 388,634 10,478 1 6,677
GUANAJUATO 1-4 99.33% 3,233 46,132 10 117 4,316
GUERRERO 1-4 96.23% 21,063 200,195 49 291 12,907
HIDALGO 1-5 99.21% 10,938 95,822 205 204 3,345
JALISCO 1-4 99.43% 6,432 104,107 371 44 2,457
MEXICO 1-4 99.07% 40,595 348,870 460 536 18,381
MICHOACAN 1-4 99.10% 64,779 420,025 3,865 345 9,853
MORELOS 1-3 99.02% 8,166 221,086 83 448 6,081
NAYARIT 1-4 97.96% 7,974 82,230 273 101 2,615
NUEVO LEON 1-6 98.89% 5,306 45,255 42 32 2,788
OAXACA 1≥9 96.27% 12,950 131,058 684 389 29,662
PUEBLA 1-6 99.51% 5,035 141,048 186 1,732 3,283
QUERETARO 1-4 98.57% 16,196 242,846 284 295 6,291
QUINTANA ROO 1-6 99.45% 10,828 78,447 69 42 5,358
SAN LUIS POTOSI 1-5 97.33% 10,390 46,133 147 25 5,760
SINALOA 1-7 99.10% 8,925 99,639 66 274 5,182
SONORA 1-7 99.16% 910 89,376 120 166 9,755
TABASCO 1-7 98.62% 8,361 78,847 175 34 12,825
TAMAULIPAS 1-7 97.93% 3,451 62,862 130 17 3,608
TLAXCALA 1-4 99.73% 2,248 93,332 251 33 12,477
VERACRUZ 1-7 98.00% 2,022 47,241 35 10 1,169
YUCATAN 1-7 99.46% 20,788 247,755 239 52 11,397
ZACATECAS 1-5 98.78% 5,822 72,633 113 1,044 5,220
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Conclusiones
En conclusión se presenta el avance del estudio “Análisis del mercado mexicano de
aerogeneradores de pequeña y mediana escala” a través del cual se conoce el estatus del
mercado y el potencial actual para la implementación de sistemas eólicos de pequeña y
mediana escala en México.
Entre los principales resultados se encuentran estadísticas referentes al número de
sistemas instalados (interconectados y fuera de la red), el número de turbinas instaladas,
los estados en donde se encuentran instalados, el potencial eólico en el país, algunos
proveedores que atienen a la cadena de valor del sector; se incluye la revisión de la
legislación actual y los requerimientos en materia ambiental y social. Así como los
aspectos técnicos para interconexión.
En otro orden de ideas se mencionan los incentivos financieros y las capacidades técnicas
con las que cuenta México para potenciar la tecnología e incentivar su implementación.
Finalmente se proporciona el avance de la identificación de nichos de mercado, los
posibles usuarios para los cuales se deberá realizar un estudio de factibilidad económica
para determinar si la tecnología es competitiva respecto a otras y por tanto concluir si
representa una opción viable para tal efecto, actividad que se realizará en la segunda
etapa del proyecto y en complemento del presente producto.
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Anexo I. Metodología para el análisis de mercado
El presente estudio se desarrolla con base en la recolección de datos y análisis presentada
en la metodología: “Energy Tecnhnology Roadmaps” en la cual se establece que el
identificar el conjunto de los requisitos técnicos, políticos, legales, financiero y del
mercado, permite la aceleración del proceso para la adopción de tecnologías específicas
en el mercado [47], [48]; y a estudios que desarrollan la WWEA y agencias
gubernamentales en distintos países [3], [15], [49], [50] para el análisis y reporte del
estado actual de energía eólica en pequeña y mediana escala.
Resultado de la adaptación del modelo presentado en los documentos antes mencionados
se constituye una metodología para generar la línea base que atiende al modelo de
energía también incluido en el documento [48].
Una vez que se obtiene la línea base se procede a generar un análisis y escenarios que
permitan evaluar el presente y futuro de la tecnología.
Tabla 15. Metodología utilizada para el estudio de mercado
Generar bases de datos que conduzcan
a una línea base
Analizar información y generar escenarios
Evaluar el futuro de la tecnología
Identificar capacidad instalada
Análisis de factibilidad
Realizar recomendaciones
Identificar zonas con potencial
Elaboración de escenarios
Elaborar un catálogo nacional de
proveedores
Identificar requisitos técnicos
Estímulos y restricciones legales
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Identificar usuarios potenciales
Parámetros económicos
y sociales
Identificación de actores
Fuente: Adaptación de [3], [15], [47]–[50]
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Anexo II. Metodología para la elaboración de estadísticas
La elaboración de estadísticas referente a la capacidad instalada de sistemas eólicos de
pequeña y mediana escala se realizó a través de encuestas a las empresas que se
encuentran en México. A cada una se les solicitó información referente a:
Año de la instalación
Capacidad instalada
Tamaño de los proyectos
Lugar de instalación
Altura
Factor de capacidad
Interconexión/interconexión a red
Costos
Número de ventas anual
Se investigó el sitio web de cada uno de las empresas para conocer los proveedores y
equipos utilizados.
Del universo de 24 encuestados, únicamente respondieron 5 la encuesta. Tres de ellos
proporcionaron la mayoría de los datos solicitados. Dos más, indicaron que no han
desarrollado ningún proyecto y no registran ninguna venta.
ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
Referencias
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ENTREGABLE PRIMERA ETAPA PROYECTO: PRODUCTO 1 de 3
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