Midiendo la sustentabilidad: Plantas termosolares

Ivn Martnez Cienfuegos

Rafael Almanza

SID/666ABRIL 2011

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SID

/666

ISBN 978-607-02-2148-4

Investigacin ydesarrollo

Serie

ISBN 970-32-0196-2Publicacin arbitrada

Las Series del Instituto de Ingeniera describen los resultados de algunas de las investigaciones ms relevantes de esta institucin. Con frecuen-cia son trabajos in extenso de artculos que se publican en revistas especializadas, memorias de congresos, etc.

Cada nmero de estas Series se edita con la aprobacin tcnica del Comit Editorial del Instituto, basada en la evaluacin de rbitros competentes en el tema, adscritos a instituciones del pas y/o el extranjero.

Actualmente hay tres diferentes Series del Instituto de Ingeniera:

Serie Investigacin y DesarrolloIncluye trabajos originales sobre investigacin y/o desarrollo tecno-lgico. Es continuacin de la Serie Azul u Ordinaria, publicada por el Instituto de Ingeniera desde 1956, la cual actualmente tiene nueva presentacin y admite textos en espaol e ingls.

Serie DocenciaEst dedicada a temas especializados de cursos universitarios para facilitar a estudiantes y profesores una mejor comprensin de ciertos temas importantes de los programas de estudio.

Serie ManualesAbarca manuales tiles para resolver problemas asociados con la prctica profesional o textos que describen y explican el estado del arte o el estado de la prctica en ciertos temas. Incluye normas, manuales de diseo y de laboratorio, reglamentos, comentarios a normas y bases de datos.

Las Series del Instituto de Ingeniera pueden consultarse gratuitamente desde la direccin electrnica del Instituto (II UNAM), http://www.ii.unam.mx (http://aplicaciones.iingen.unam.mx/ConsultasSPII/Buscarpublicacion.aspx) y pueden grabarse o imprimirse en formato PDF desde cualquier computadora.

Cotejo y edicin finalOlivia Gomez Mora

Correccin idiomtica

Gabriel Snchez Domnguez

ImpresinUnidad de Promocin y Comunicacin

INSTITUTO DE INGENIERAUnidad de Promocin y Comunicacin

Universidad Nacional Autnoma de MxicoCoyoacn, 04360, Mxico, D.F.

D.R. UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO, 2011

Instituto de Ingeniera, Ciudad universitaria, CP 04510, Mxico, DF

1ra ed, 4 de abril, 2011

ISBN 978-607-02-2148-4

MIDIENDO LA SUSTENTABILIDAD: PLANTAS TERMO SOLARES

Ivn Martnez Cienfuegos*

Rafael Almanza**

*Asesor, Instituto de Ingeniera, UNAM **Investigador, Instituto de Ingeniera, UNAM

3

RESUMEN 5

ABSTRACT 6

1. INTRODUCCIN 7

1.1 El concepto de sustentabilidad 8

1.2 Los indicadores en general 10

1.3 Criterios para la seleccin de indicadores de sustentabilidad 14

1.4 El anlisis de riesgos y la evaluacin de los riesgos comparativos 16

1.5 Limitaciones para medir la sustentabilidad 16

1.6 Algunos indicadores para medir la sustentabilidad 17

2. EVALUACIN DE LA SUSTENTABILIDAD COMPARANDO UNA PLANTA

DE PRODUCCIN DE ENERGA ELCTRICA DE CICLO COMBINADO

CONTRA UN SISTEMA HBRIDO SOLAR-CICLO COMBINADO 19

2.1 Generalidades 19

2.2 Definiciones 21

2.3 Atributos sistmicos 22

2.4 Definicin operativa de un sistema de manejo sustentable 23

2.5 Elementos conceptuales y desarrollo del proyecto 24

2.6 Objetivo de la evaluacin. Definicin del sistema de manejo 24

2.7 Identificacin de los puntos crticos del sistema 31

2.8 Medicin y monitoreo de los indicadores 34

2.9 Resultados de la evaluacin 38

3. CONCLUSIONES 41

4. REFERENCIAS 43

5

RESUMEN

Este trabajo da lineamientos generales para interpretar la sustentabilidad. A manera de

ejemplo desde el punto de vista sustentable se presenta y analiza la planta de ciclo

combinado y el sistema hbrido solar-ciclo combinado.

En la bsqueda de una definicin cuantificada de sustentabilidad se deben dejar a un lado

sus manifestaciones internas, la falta de material, lo subjetivo y la experiencia, pues son

factores desordenados, faltos de interpretacin y que consumen mucho tiempo. Sin

embargo, la sustentabilidad es algo ms que una cosa que debe medirse, ya que se trata

de la integridad ecolgica, la calidad de vida y la transformacin o trascendencia. En

lugar de preguntar cmo medir la sustentabilidad, sera ms apropiado preguntar cmo

estamos a la altura de la sustentabilidad.

6

ABSTRACT

This document provides general guidelines for interpreting sustainability. A combined

cycle plant and hybrid solar-combined cycle are presented and discussed as an example

from the standpoint of sustainability.

In the search of a quantified definition of sustainability, one must put aside its internal

manifestations, lack of material, subjectivity and background. Because there are factors are

disordered, lacking of an interpretation and time consuming. However, sustainability is

more than just a thing to be measured, since it reflects the ecological integrity, the

quality of life and the transformation or transcendence. Instead of asking how we can

measure sustainability, it may be more appropriate to ask how we are at the height of

sustainability.

7

1. INTRODUCCIN

En las dos ltimas dcadas ha crecido el inters por desarrollar indicadores para medir la

sustentabilidad, que actualmente es vista como un delicado equilibrio entre el desarrollo

econmico, el medio ambiente y la salud social de una comunidad, que puede ser una

nacin o todo nuestro planeta. La medida de la sustentabilidad actualmente tiende a ser

una amalgama de indicadores econmicos, sociales y ambientales. Los indicadores

econmicos se han utilizado para medir el estado de la economa regional durante gran

parte de este siglo y el anterior. Los indicadores sociales son en gran medida un

fenmeno de la posguerra mundial, mientras que los indicadores ambientales son ms

recientes e incorporan el ecosistema del sitio en estudio.

El inters por el desarrollo de estos indicadores radica fundamentalmente en la necesidad

de vigilar el desempeo e indicar cualquier mejora en alguna accin emprendida. Se

considera que los economistas no tienen ninguna dificultad para aplicar indicadores

cuantitativos; sin embargo, los socilogos tienen grandes dificultades para plantear

indicadores tiles que evalen la calidad de vida de un grupo social, por ser ste un

aspecto abordable desde diferentes perspectivas, algunas de ellas de tipo intangible;

mientras que los cientficos relacionados con el medio ambiente consideran que pueden

tener dificultades menores para establecer indicadores prcticos con los que se pueda

evaluar la integridad ecolgica de un ecosistema, sea de manera general o particular

calificando diversos aspectos.

Sin embargo, la sustentabilidad es algo ms que la interconexin entre economa, sociedad y

medio ambiente. Puede ser algo ms grande y noble que una dinmica, un estado de gracia

colectiva, una teora como la de Gaia (conjunto de modelos cientficos de la biosfera en

el cual se postula que la vida fomenta y mantiene unas condiciones adecuadas para s misma,

afectando al entorno, incluso al espritu). En lugar de preguntar cmo podemos medir la

sustentabilidad, es ms apropiado preguntar a qu altura de la sustentabilidad estamos?

8

1.1 El concepto de sustentabilidad

El concepto de sustentabilidad o sostenibilidad ha penetrado la mayora de las esferas de

la vida, no slo porque se trata de un requisito poltico, sino porque claramente resuena

como algo profundo dentro de nosotros, aunque se comprenda mal lo que es.

El concepto surgi por primera vez en la dcada de los aos setenta, pero explot como

escenario mundial en 1987 con el reporte de Brundtland (1987), donde el desarrollo

sustentable se define como: el desarrollo que satisface las necesidades del presente sin

comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias

necesidades.

Aun con un objetivo muy noble, esta definicin desafa la interpretacin o aplicacin

operativa. La mayora de nosotros veramos nuestras necesidades personales en el

contexto de nuestras circunstancias y no como entes absolutos. Por tanto, nuestra

percepcin de las necesidades de las generaciones futuras podra empobrecer la

imaginacin. Cunto es suficiente? es una cuestin que tenemos que explorar juntos,

pero slo se puede contestar por separado. No obstante, rara vez debe preguntarse esta

cuestin clave a ttulo individual, y mucho menos colectivamente.

Una vez que la integridad ecolgica de la Tierra est garantizada y nuestras necesidades

bsicas estn satisfechas, cunto es suficiente? La cuestin se debe plantear en la

mayora de los pases desarrollados, donde en medio de la riqueza, todava hay

inequidad. El aumento de la desigualdad es una caracterstica necesaria para el

crecimiento de la economa, as como para el avance. Aunque es deseable un alto nivel

de vida, existen lmites finitos. Nuestra preocupacin por el medio ambiente disminuye a

medida que hay ms prosperidad, y no debemos esperar que nuestra bsqueda de la

sustentabilidad deba aumentar a medida que nuestra riqueza material aumenta. De hecho

los pocos ejemplos de sustentabilidad que tenemos se dan donde no hay riqueza, por

ejemplo los estados de Kerala y Cuba, y en comunidades como los Menonitas y los

Amish. En ellos existe una mayor equidad, justicia y cohesin social.

Hay otras definiciones que soslayan la sustentabilidad de las necesidades humanas, y

algunos prefieren hablar de la integridad ecolgica, la diversidad y los lmites. Sin

embargo stos desafan demasiado la interpretacin objetiva. Tales deficiencias en las

definiciones causan enorme frustracin en una forma de pensar racional, en particular

para los que tratan de medir la sustentabilidad (Trzyna, 1995). Mientras tanto, la

9

mentalidad reduccionista ha tenido que vincular la capacidad cuantitativa y la actividad

productiva, como en los casos de la agricultura sostenible, la silvicultura, la ordenacin

de la tierra, la pesca, etc. En consecuencia, el crecimiento y el desarrollo sostenible han

sido capturados por el paradigma dominante.

Por ejemplo, el desarrollo sostenible se esgrime como una nueva norma por aqullos que

realmente no desean cambiar el actual modelo de desarrollo (Gligo, 1995 citado en

Trzyna, 1995), y el desarrollo sostenible por s solo no conduce a la sustentabilidad. De

hecho, es posible que apoye la longevidad de la ruta insostenible (Yanarella y Levine,

1992). Pero el concepto sigue con nosotros y cada vez es ms fuerte.

En general, tenemos una mejor comprensin de lo que es insostenible en lugar de lo que

es sostenible. La insustentabilidad es comnmente vista como la degradacin del medio

ambiente (en su sentido amplio), las tensiones de la poblacin humana, la riqueza y la

tecnologa ecolgica en sus lmites globales. Dado que estas tensiones son en su totalidad

de nuestra propia construccin, su control est, al menos en teora, dentro de nuestras

capacidades. De la naturaleza humana podemos impulsar su capacidad fsica y biolgica

hasta sus lmites de supervivencia, ms que para su sustentabilidad. Supervivencia no es

simplemente no morir, mientras que probablemente se piensa en la sustentabilidad en

trminos de justicia, interdependencia, suficiencia, eleccin y, sobre todo (si tuviramos

que pensar profundamente acerca de ello) en el sentido de la vida.

La sustentabilidad es tambin lo inmaterial de la vida, la intuicin, la emocin,

creatividad y espiritualidad, para los que tienen que realizar todas sus formas de

aprendizaje. Tal vez algunas verdades son realmente fundamentales y universales, si el

significado y la espiritualidad son componentes de la sustentabilidad. La moral y los

valores, sin embargo, no son necesariamente absolutos y pueden ser muy difciles de

definir. Por ejemplo, los valores son cualidades que se deducen de nuestras experiencias.

Si stas confirman los valores implcitos, entonces hay ms probabilidades de adoptar

esos valores. Cuando nuestras experiencias estn continuamente en contradiccin con los

valores implcitos, somos ms propensos a modificar nuestros valores personales con

respecto a los valores proyectados.

Nuestra incapacidad para definir la sustentabilidad significa que sta no se puede prescribir.

Entonces el futuro puede desarrollarse de acuerdo con nuestras visiones y habilidades para

reconocer los lmites globales. Sachs (1996) presenta tres perspectivas del desarrollo

10

sostenible: el concurso implica la perspectiva de que el crecimiento es posible infinitamente

en el tiempo; el astronauta reconoce que la perspectiva en el desarrollo es precaria en el

tiempo; mientras que el hogar acepta la perspectiva de finitud en el desarrollo. stos podran

ser considerados, respectivamente, como la perspectiva del paradigma dominante, el

principio de precaucin y el conservacionista. Hay y habr muchas otras perspectivas.

Con la sustentabilidad enfrentamos mayor cantidad de dificultades, as como las tuvimos

con el concepto de evolucin hace 150 aos. Durante este tiempo no hemos atendido las

consecuencias fsicas que implican las necesidades de suficiencia colectiva para todas las

sociedades, por lo que en la concientizacin general humana se ha creado el concepto de

crisis ecolgica con poca trascendencia. Por ello, cualquier debate sobre la sustentabilidad es

esencialmente un debate sobre el sentido del qu, quin, por qu y cmo somos de forma

individual y colectiva. Sin embargo, hay mucha resistencia a participar en dicho debate

sobre una base colectiva, ni siquiera a nivel local y mucho menos a nivel nacional o

mundial, en parte porque es desordenado, interpretativo y consume mucho tiempo, es

decir, existe una crisis de percepcin en la que de un lado est principalmente la

banalidad, mientras que en el otro lado hay incertidumbre y temor.

1.2 Los indicadores en general

Los indicadores y mediciones han sido componentes esenciales en los sistemas fsicos

cerrados, ya que son parte integral del mtodo cientfico. En este contexto, cada indicador

deber estar acotado entre lmites con un valor objetivo para orientar la accin poltica y

social. Su utilidad para los sistemas cerrados sociobiofsicos (por ejemplo, el bienestar

humano) y en particular para abrir los sistemas fsicos (por ejemplo, las empresas, las

economas nacionales, la sustentabilidad regional) es todava desconocida, ya que conocer la

totalidad del impacto de los factores externos puede ser imposible. No obstante, en ltima

instancia la Tierra es un sistema cerrado, excepto para el flujo de energa. En ese sentido se

precisan medidas que son tericamente posibles a escala mundial, pero las medidas locales

son potencialmente ms significativas y con acciones concretas. El impacto de algunas

cuestiones slo puede ser evidente en el mbito mundial -por ejemplo, el calentamiento

global y el agotamiento del ozono-, mientras que las soluciones pueden ser locales.

Henderson (1991) escribi ampliamente sobre los indicadores, en particular sobre los

paradigmas en curso. La proliferacin de los indicadores en s es indicativa de la confusin y la

incertidumbre de lo que se ha medido, as como de la ausencia de debate y comprensin.

11

a) Indicadores econmicos

Existe mucho descontento con los indicadores econmicos ya que la mayora afirma que

no son indicadores de algo ms que la economa. Algunos no creen que sean an

significativos de las medidas econmicas de sustentabilidad.

El indicador ms comn es el producto nacional bruto (PNB), sustituido ahora por el producto

interno bruto (PIB). Dari y Cobb (1989) han desarrollado el ndice de bienestar econmico

sostenible (ISEW, por sus siglas en ingls), que recientemente se ha perfeccionado como el

indicador de progreso genuino (GPI, por sus siglas en ingls) por Cobb et al (1995). El

consumo sigue siendo la base del ndice, pero en lugar de aadir valores negativos o

perjudiciales al consumo (por ejemplo, la proteccin del medio ambiente), se aade

anteriormente una medida no positiva beneficiosa del consumo (por ejemplo, el trabajo

voluntario, los cuidados, los quehaceres domsticos, etc). Es difcil concebir un ndice

que tiene al consumo como base para ser una medida de la sustentabilidad.

El PIB y el GPI son aadidos de indicadores econmicos especficos, que pueden ser

igualmente sensibles al tiempo, o a las acciones de ajuste, lo que no aplica a los indicadores

sociales, ambientales y de sustentabilidad. Los indicadores econmicos son, por tanto,

particularmente intiles como medidas de sustentabilidad, pero las consideraciones

econmicas deben tomarse en cuenta.

La base de la moderna teora econmica tiene un componente poltico y otro cultural,

adems de que supone la escasez de recursos. Por esa razn se afirma la necesidad de una

teora que vaya ms all de eso y que refleje las necesidades bsicas humanas, lo que

sera realmente til.

b) Indicadores sociales

En trminos generales se utilizan cinco tipos de indicadores sociales: informativo,

predictivo, problema orientado, programa de evaluacin y objetivo trazado. Varios de

ellos son en parte econmicos, medioambientales y de sustentabilidad, de manera que

pueden ser comparados, entre los socioeconmicos.

Indicadores como el nivel de vida, se miden mediante el anlisis de series cronolgicas

de informacin sobre fenmenos observables, a lo cual se llama condicin objetiva. Mientras

que indicadores como la calidad de vida, son medidas mediante percepciones,

12

sentimientos y respuestas obtenidos a travs de cuestionarios con escalas clasificadas, a

lo cual se llama condicin subjetiva. La correlacin entre dichas condiciones es muy

poca, por lo que existen considerables dificultades relacionadas con la agregacin de los

indicadores, as como con el diseo de sistemas de ponderacin.

c) Medio ambiente/indicadores ecolgicos

Los indicadores ambientales tienden a relacionarse con el medio ms cercano a la actividad

humana, pueden incluir los derechos econmicos, sociales y parmetros de

sustentabilidad. Miden la calidad de las condiciones de vida y medio ambiente en el

trabajo, lo que incluye el aire, la tierra y el agua. Pueden abarcar medidas del uso

productivo de los recursos, como lo hacen los indicadores agroambientales.

Los indicadores ecolgicos se refieren ms a los ecosistemas naturales, ya que en algunos

casos el impacto humano no es tan evidente. Los indicadores relativos a la integridad de

los ecosistemas y la biodiversidad son prominentes. La OCDE produce un modelo

presin-estado-respuesta que muchos pases han utilizado en la preparacin de sus

informes sobre estado del medio ambiente.

La mayora de los indicadores tienen umbrales y metas. En la actualidad hay poca

voluntad o intento de establecer indicadores agregados o de obtener un ndice nico; sin

embargo, instancias como la Convencin Marco sobre el Cambio Climtico de las

Naciones Unidas (UNFCCC) y el Fondo para el Medio Ambiente Mundial (GEF) han

definido indicadores muy especficos para el problema de cambio climtico global, que

pueden ser adoptados por todos los pases. En la tabla 1.1 se describe de forma general en

qu consiste cada indicador establecido en la UNFCCC, de forma que se pueda calificar

cada ecosistema segn el estado fsico de las sustancias que en l se encuentren. En

cuanto a los indicadores del GEF, existe una relacin directa con los objetivos

estratgicos que el mismo organismo ha definido para su actuacin.

d) Indicadores de sustentabilidad

En la actualidad las medidas de la sustentabilidad tienden a ser una amalgama de los

indicadores econmicos, medioambientales y sociales. Los dos primeros son susceptibles

de medicin cuantitativa, ya que pueden ser expresados en trminos biofsicos; mientras

que el tercero no es fcil de cuantificar. Por tanto, existe una tendencia a ver la

sustentabilidad slo en trminos biofsicos.

13

TABLA 1.1 ESQUEMA DE INDICADORES PROPUESTO POR LA UNFCCC PARA EL CAMBIO CLIMTICO GLOBAL

Tema Subtema Indicador Unidad de medicin

Atmsfera Cambio climtico Emisin de gases de efecto invernadero Gg o ton de CO2eq

Disminucin de la capa de ozono

Consumo de sustancias que agotan la capa de ozono

ton de CFC-11 o CFC-12 equivalente

Calidad de aire Concentracin de contaminantes en el aire de las reas urbanas g/m

3, ppm, %o

Uso de suelo Agricultura rea de suelo arable y bajo cultivo permanente ha

Uso de fertilizantes kg/m2

Uso de pesticidas kg/m2

Forestal rea forestal, porcentaje de la superficie total %

Intensidad de la explotacin maderera %

Desertificacin Superficie afectada por desertificacin km2 o %

Urbanizacin rea ocupada por asentamientos informales y formales

km2

Ocanos, mares y costas

Zonas costeras Concentracin de algas en aguas costeras mg de clorofila/m3

Porcentaje de la poblacin total que vive en zonas costeras

%

Pesca Pesca anual de las especies principales ton/ao

Agua dulce Cantidad de agua Extraccin anual de agua superficial y subterrnea como porcentaje del total de agua disponible

%

Calidad de agua Demanda bioqumica de oxgeno (DBO) en cuerpos de agua

mg/L

Concentracin de coliformes fecales en agua dulce

mg/L

Biodiversidad Ecosistema rea que cubren los ecosistemas clave seleccionados

km2 o ha

rea protegida como porcentaje de la superficie total del pas

%

Especies Abundancia de especies clave seleccionadas Nm de individuos

Ejemplos de indicadores de sustentabilidad de una ciudad que reflejan su origen en otros

indicadores:

Ingreso per cpita

Residuos slidos generados / consumo de agua / consumo de energa per cpita

Proporcin de la mano de obra en el empleo de los diez principales empleadores

Nmero de das de buena calidad del aire/ao

Diversidad y cantidad de poblacin de determinada fauna en zonas urbanas

(especialmente aves)

14

Distancia recorrida del transporte pblico en relacin con el transporte privado por habitante

Densidad residencial en relacin con el espacio pblico en el centro de las ciudades

Ingreso hospitalario relativo a determinados tipos de enfermedades de la infancia

Porcentaje de nios nacidos con bajo peso.

Boswell (1996) propone una base terica para los indicadores de desarrollo sustentable

fundamentada en conocimientos de sociologa y ecologa. Ms adelante se presenta un

sistema de atributos (uso de la energa, estructura de la comunidad, historia de vida, ciclo de nutrientes, presin de seleccin y equilibrio) en trminos de objetivos para el

ordenamiento sustentable de las comunidades; este sistema enumera 23 condiciones

necesarias pero no suficientes. El mismo autor evala estos objetivos con los indicadores

de desarrollo sustentable seleccionados. Si bien un enfoque basado en ecologa humana

es claramente adecuado, Boswell (1996) no reconoce que las propias comunidades deban

determinar la estrategia y sus indicadores.

Considerando que estas son facetas de la sustentabilidad, debemos mirar ms all de las

medidas convencionales a fin de incluir un sentido de la calidad de vida, bienestar,

pertenencia, relacin y armona. Tal vez tengamos que estar dispuestos a aceptar

indicadores semicuantitativos y cualitativos.

Los indicadores del medio ambiente, as como los sociales, rara vez se expresan como un

ndice nico; sin embargo, hay cierto inters en el desarrollo de un ndice nico de

sustentabilidad sobre la base de una ponderacin de los derechos econmicos,

medioambientales y sociales. Este ndice no puede atender a los tiempos de respuesta que

van desde unos pocos aos (por ejemplo, la intervencin mdica) a generacionales (por ejemplo, el calentamiento global).

1.3 Criterios para la seleccin de indicadores de sustentabilidad

El seguimiento de la sustentabilidad es un ejercicio a largo plazo, por tanto hay que ser

flexible en los criterios para seleccionar los indicadores apropiados; los que podran

expresarse en una lnea recta con una pendiente y tal vez una larga curva de aprendizaje, ya

que nuestras ideas y preferencias cambian con el tiempo. Los criterios podran ser complejos

con resultados susceptibles de un anlisis estadstico riguroso. Tal vez alguien desee reducir

un gran grupo de indicadores a un ndice nico de la sustentabilidad. Por otra parte

ciertas comunidades pueden preferir, o estar dispuestas a aceptar, criterios cualitativos y

15

pocos indicadores en aras de la simplicidad y relevancia directa, si se excluyen los

criterios cualitativos, ya que no son fcilmente susceptibles de un anlisis objetivo y es

probable que se excluyan algunas caractersticas esenciales de la sustentabilidad.

Hay muchos conjuntos de criterios; por ejemplo, Liverman (1988) y Seattle (1998) van

desde lo simple (eficiencia, equidad, integridad, capacidad de gestin) a lo complejo.

Hart (1995) cree que las mejores medidas no se han desarrollado todava, pero sugiere

los siguientes criterios:

Multidimensional, la vinculacin de dos o ms categoras (por ejemplo, economa y medio ambiente)

Viendo al futuro (intervalo de 20 a 50 aos)

nfasis en la riqueza, los recursos y las necesidades locales

nfasis en los niveles y tipos de consumo

Medidas que sean fciles de entender y de visualizar sobre los cambios

Datos fiables, precisos y disponibles

Reflejar la sustentabilidad local para mejorar la sustentabilidad mundial.

Sobre los criterios sociales (por ejemplo, la calidad de vida, el sentido de la seguridad, el

sentido de relacin con los dems y nuestra conexin con la Tierra), se menciona la

necesidad de reflejar el grado de eleccin que una persona tiene en una accin. La

mayora de nosotros estamos encerrados en sistemas de construccin propia y colectiva

en el seno del paradigma dominante, muchos de ellos insostenibles, donde la opcin de

ser diferente puede ser social, econmica y prcticamente difcil. Ejemplo de ello es el

uso de la radiacin solar y las precipitaciones en casas habitacin, y la no eleccin de la

propiedad de un automvil. Muchas acciones podran resultar en que el individuo pueda

tomar decisiones libres con la presin sistmica y las distorsiones econmicas.

1.4 El anlisis de riesgos y la evaluacin de los riesgos comparativos

Como en todos los escenarios de informacin, la insuficiencia cualitativa y cuantitativa,

la imprecisin y la incertidumbre, donde mucho est en juego y puede haber varias

opciones para la accin, el anlisis de riesgos puede ayudar en la seleccin de los valores

ms certeros, los menores costos y menores riesgos. Cuanto ms pobre es la informacin,

mayor es la incertidumbre y el anlisis de riesgos puede ser necesario. Se sugiere una

16

etapa previa de anlisis en el momento en que los datos se enfrentan a un conjunto de

diferentes cuestiones y problemas con insuficiencia de recursos. Esta tcnica clasifica los

temas problema en funcin de la urgencia, el costo y la probabilidad de xito.

Muy a menudo se sostiene que no existe suficiente informacin o, si la hay, es

inadecuada para tomar una accin racional, en particular sobre las actividades que

afectan la sustentabilidad. Sin embargo, sabemos que hay deficiencias sistmicas

funcionales, tanto en nosotros mismos, como en nuestras organizaciones. Con demasiada

frecuencia la informacin de la investigacin se suma a la incertidumbre o controversia.

Se pierde as un tiempo valioso y, sin embargo, se emprende ms trabajo innecesario.

Sabemos la direccin que nuestra accin debe tener, aunque no sepamos exactamente

cul debera ser. Muchos de los problemas y sus soluciones no son ni tcnicos, ni

enteramente racionales. Una nueva metodologa para atender las necesidades que surjan

puede ser involucrada en la sustentabilidad. Ellas slo son satisfechas a travs de la

accin social, donde la poblacin, as como los expertos tcnicos informen sobre las

cuestiones y recomendaciones para la toma de decisiones.

1.5 Limitaciones de las medidas de la sustentabilidad

A pesar de que no se puede definir la sustentabilidad objetivamente y sin ambigedades, no

debemos abandonar o aplazar los intentos de medirla. Incluso si llegamos a reconocer

que existen otras formas igualmente vlidas de aprendizaje, tenemos que comenzar donde

estamos, aunque sea un punto de vista reduccionista, racional, material y de un mundo

consumista. Es posible as delimitar aspectos de la sustentabilidad (por ejemplo, la

capacidad productiva sostenible de un rea especfica de la Tierra) y las tendencias en

direccin de la sustentabilidad (por ejemplo, mayor uso del transporte pblico o distribucin

ms equitativa de los ingresos) y elegir indicadores que sean adecuados y significativos.

El primero estara por debajo de los umbrales para entrar en un estado insostenible. Este

ltimo dara direcciones en las que tenemos que movernos. Muchos, de hecho, son realmente

indicadores de la insustentabilidad. Muchos debates y estudios sobre la medicin de la

sustentabilidad no definen incluso como obtener un entendimiento comn acerca de lo

que se mide. El contexto de sustentabilidad no puede ser separado de su medicin.

Debemos reconocer desde el principio las limitaciones de las medidas cuantitativas. Sin

embargo, debemos estar en guardia para mantener bien claro los umbrales. Aunque la

sustentabilidad implique cualidades intangibles y otros aspectos no fsicos de la vida,

17

esto no quiere decir que no se puedan medir en absoluto. Al igual que los indicadores

biolgicos son ahora utilizados para medir la calidad de los efluentes industriales (por

ejemplo, la salud de la trucha), adems de los convencionales indicadores fsicos y qumicos,

debemos ser capaces de obtener parmetros que midan el bien para nosotros y la Tierra.

1.6 Algunos indicadores para medir la sustentabilidad

Sabemos que tendemos a ser ms sostenibles sin tener que medirlo, porque el discurso de la

sustentabilidad es parte del proceso de trabajo que nos conduce hacia una forma de vida

sustentable; parte de ese discurso son las medidas de sustentabilidad, algunas relativamente

fciles de medir y otras que se cuantifican de forma aproximada a lmites prestablecidos. Sin

embargo, si se es consecuente, se puede decir que el logro de la sustentabilidad se ha

iniciado. Ah radica el xito de iniciativas como las de Seattle (1998).

El inicio de ese discurso es el reto ambiental, y el cambio social que ya est en marcha

dentro de las organizaciones no gubernamentales, pero los grupos no podrn ver su xito

particular sino los resultados conjuntos como parte del progreso hacia la sustentabilidad.

El discurso debe ampliarse a la comunidad en general, a las comunidades locales, para

abrir el debate de las grandes cuestiones que tenemos por delante, y para lograr ms

eficacia participativa. Las comunidades locales necesitan renegociar el sentido de

comunidad en el mundo moderno y encontrar vas de expresin.

19

2. EVALUACIN DE SUSTENTABILIDAD COMPARANDO UNA PLANTA DE

PRODUCCIN DE ENERGA ELCTRICA DE CICLO COMBINADO CONTRA

UN SISTEMA HBRIDO SOLAR-CICLO COMBINADO

2.1 Generalidades

Para una discusin sobre desarrollo sustentable se debe tomar en cuenta que se habla de

un proceso y, por tanto de un concepto dinmico en el que se necesita establecer

prioridades, y a partir del concepto genrico de desarrollo sustentable se debe determinar

su especificidad y concrecin a escala local y regional.

Aqu se plantea un enfoque biofsico, social y econmico, en el que se establece la necesidad

de utilizar recursos renovables con gran disponibilidad en nuestro pas, como fuente de

energa primaria de apoyo para la generacin de electricidad en una planta de ciclo

combinado con energa solar. Para ello, la sustentabilidad se medir en trminos fsicos,

pero tomando en cuenta las interacciones con lo social, lo econmico y el ecosistema.

Para lo anterior es bsico tomar en cuenta las siguientes preguntas: qu se va a

sostener?, durante cunto tiempo? y en qu escala espacial? Estas preguntas involucran conceptos sociales, econmicos y biofsicos, los cuales deben ser evaluados tan

profundamente como el alcance del estudio que se est haciendo. En el caso de este

proyecto se har una evaluacin bastante superficial, tomando a la sustentabilidad como

una caracterstica multivariable de un sistema socio-ambiental, lo que involucra

responder preguntas complementarias como: sustentabilidad para quin?, quin la

llevar a cabo? y cmo se llevar a cabo? Entonces, se debe entender e integrar la

pluralidad de las preferencias, las prioridades, las percepciones y desigualdades de

articulacin en los objetivos de lo que se va a sostener con una aplicacin adecuada a las

diferentes escalas de anlisis.

20

Esta seccin contempla la evaluacin de sustentabilidad entre dos sistemas de generacin de

electricidad: el ciclo combinado (convencional) y el sistema hbrido solar con ciclo combinado.

La energa es esencial para el desarrollo econmico, social y el bienestar mundial;

lamentablemente, la mayor parte de ella se produce y se consume en formas insostenibles

(Yuksel, 2008), ya que la fuente primaria principal son los combustibles fsiles (petrleo,

carbn y gas natural), de cuyo total mundial producido, ms de 90 % se destina a las

necesidades de energa comercial. Predicciones de la OPEP prevn un mayor crecimiento

en 2030, tanto en los pases desarrollados como en los pases en desarrollo. En

consecuencia la pobreza energtica es una variable muy importante para el futuro

prximo (OPEP, 2007), mientras que controlar los gases y otras sustancias emitidos a la

atmsfera ser cada vez ms urgente y una cuestin por resolver. Esta condicin implica

que aumenten an ms las mejoras que deben lograrse en la produccin, transmisin,

distribucin y consumo de energa elctrica (Yuksel, 2008).

En este contexto, las energas renovables, como la solar, elica, hidroelctrica,

geotrmica y el biogs, son candidatas potenciales para satisfacer la energa mundial y

satisfacer los requisitos de manera sostenible. Las fuentes de energas renovables tienen

algunas ventajas cuando se comparan con los combustibles fsiles (Demirbas, 2000).

Como consecuencia del aumento de la utilizacin de las energas renovables se obtiene

un importante efecto medioambiental.

Entre las fuentes renovables, las tecnologas solares provocan gran atencin en todo el mundo

(Patlitzianas et al, 2005; Hang et al, 2007). Su aplicacin en las nuevas estructuras, as

como su adopcin en las ya existentes, es en la actualidad uno de los enfoques comunes,

respecto a la electricidad y el calor de potencia en lo que a oferta se refiere. Por ejemplo, la

tecnologa solar fotovoltaica en todo el mundo alcanz en 2004 una produccin de

1256 MWp, lo que equivale a 67 % ms que la produccin en 2003 (Flamant et al, 2006).

Mientras que la tecnologa fototrmica est en los 854 MW (powermagazine, 210).

Se espera que esta tendencia persista en los prximos aos, lo que hace obligatoria la

caracterizacin de herramientas especficas para evaluar la eficiencia de la tecnologa solar.

Los mtodos clsicos prevn bsicamente la evaluacin de la energa, as como su economa.

Sin embargo, estas valoraciones puestas en el contexto ms amplio de la sustentabilidad

requieren un anlisis ms integrado con el medio ambiente . Desde esta perspectiva es

obligatorio cuantificar tanto el medio ambiente como los costos econmicos.

21

Con este fin, se ha identificado recientemente a la emerga como un enfoque de anlisis

vlido. La emerga puede ser definida como la energa til (exerga) de un determinado

tipo que ha sido usada tanto directa como indirectamente en el proceso de elaboracin de

un determinado producto o servicio (Odum, 1988; Scienceman y El-Youssef, 1993). La

emerga expresa el costo de un proceso en unidades equivalentes de energa, por ejemplo,

de energa solar. La idea bsica es que la energa solar sea de algn modo la principal

unidad de energa con la que se exprese el valor de cualquier otra unidad energtica, de

manera que sea posible comparar sistemas totalmente diferentes en emjoules, as el

emjoule usado en energa solar se llama el emjoule solar, que se designa con el smbolo

(sej). "Los clculos de emerga tienen el mismo propsito que los de exerga: capturar la

energa oculta en la organizacin y construccin de organismos vivos". Es decir va ms

all al definir la emerga como "exerga incorporada".

2.2 Definiciones

Los medios para conseguir los objetivos deseados son variados, por lo que para enfatizar

la sustentabilidad ecolgica a largo plazo se debe impulsar el uso eficiente de energa y

recursos, fomentar el uso de fuentes de energa renovables y con ello reducir el uso de

combustibles fsiles, reducir los costos y aumentar la eficiencia y la viabilidad

econmica en el uso de fuentes alternas de energa.

Desde el punto de vista ambiental, la sustentabilidad de un sistema hbrido solar-ciclo

combinado para la generacin de energa elctrica depender bsicamente del manejo

que conlleve a la optimizacin de los procesos siguientes:

Reduccin en el consumo de gas natural. Si se reduce este consumo tambin se reducir la emisin de gases invernadero a la atmsfera.

Preservacin e integracin de la biodiversidad. Al utilizar concentradores de canal parablico se requiere gran extensin de terreno, por lo que es importante la localizacin del campo para situar los concentradores donde se afecte lo menos posible a la flora y fauna de la regin.

Socialmente, la generacin de energa elctrica debe beneficiar a todas las comunidades

del pas, sin importar dnde se encuentren. As, proporciona a la poblacin energa que

puede servir para aumentar las capacidades productivas, la autogestin y los mecanismos

de cooperacin locales, con lo cual se puede decir que se impulsar un proceso

socialmente activador, para mejorar las condiciones de todos aquellos a quienes llegue

esa energa, y mejorar sus condiciones de vida y las de sus futuras generaciones.

22

2.3 Atributos sistmicos

stos sirven para caracterizar de manera esquemtica al sistema sustentable que ser

analizado. Los principales atributos son:

Productividad. Es la habilidad del sistema para proveer el nivel requerido de bienes y

servicios. Representa el valor del atributo para un periodo de tiempo determinado.

Equidad. Es la habilidad del sistema para distribuir la productividad (beneficios y

costos) de una manera justa. Esto implica una distribucin de la productividad entre los

beneficiados o afectados en el presente o en el futuro.

Estabilidad. Se refiere a la propiedad del sistema de tener un estado de equilibrio

dinmico estable. Es decir, se puede mantener la productividad del sistema en un nivel

no decreciente a lo largo del tiempo bajo condiciones promedio o normales.

Resiliencia. Es la capacidad de retornar al estado de equilibrio o mantener el potencial

productivo despus de que el sistema haya sufrido perturbaciones graves.

Confiabilidad. Se refiere a la capacidad del sistema de mantenerse en niveles cercanos

al equilibrio ante perturbaciones usuales del ambiente.

Adaptabilidad o flexibilidad. Es la capacidad de encontrar nuevos niveles de equilibrio

ante cambios de largo plazo en el ambiente. Tambin es la capacidad de bsqueda

activa de nuevos niveles de productividad.

Autodependencia o autogestin. Es la capacidad de regulacin y control por parte del

sistema de sus interacciones con el exterior. Incluye procesos de organizacin y mecanismos del sistema socio-ambiental para definir endgenamente sus propios

objetivos, prioridades, identidad y valores.

Tambin se enfatiza que la sustentabilidad de un sistema depende tanto de sus propiedades endgenas como de sus vnculos con el exterior y con otros sistemas. Es decir, que se deben tomar en cuenta tanto las propiedades del sistema como las propiedades y relaciones estructurales del mismo. Los atributos se han diseado para aplicarse en los sistemas de manejo como un todo, incluyendo aspectos sociales, econmicos, ambientales y tecnolgicos. Por tanto, concentrarse en los atributos antes mencionados permite que el desarrollo de indicadores de sustentabilidad se oriente a prioridades sistmicas fundamentales, con lo que se evitan largas listas de factores y variables puramente descriptivas.

23

2.4 Definicin operativa de un sistema de manejo sustentable

En trminos operativos un sistema de manejo sustentable ser aqul que permita a la vez:

Conseguir un nivel alto de productividad mediante el uso eficiente y sinrgico de los recursos naturales y econmicos.

Proporcionar una produccin confiable, estable y resiliente a perturbaciones mayores

en el transcurso del tiempo, asegurando el acceso y disponibilidad de los recursos productivos, el uso renovable, la restauracin y proteccin de los recursos locales, una

adecuada diversidad temporal y espacial del medio natural y de las actividades

econmicas y mecanismos de distribucin del riesgo.

Brindar adaptabilidad o flexibilidad para amoldarse a nuevas condiciones del entorno

econmico y biofsico, mediante procesos de innovacin y aprendizaje y el uso de

opciones mltiples.

Distribuir justa y equitativamente los costos y beneficios del sistema entre diferentes

grupos afectados o beneficiados, asegurando el acceso econmico y la aceptacin

cultural de los sistemas propuestos.

Poseer un nivel aceptable de autodependencia para responder y controlar los cambios

inducidos desde el exterior, manteniendo su identidad y sus valores.

Con lo anterior se plantean cinco atributos generales de sustentabilidad que servirn

como base para el diseo de indicadores:

Productividad, la cual se evala midiendo eficiencia, retornos promedio obtenidos y

disponibilidad de recursos.

Estabilidad, confiabilidad y resiliencia, que se evalan con la tendencia y variacin

del retorno promedio, con la calidad, conservacin y proteccin de recursos, con la

renovabilidad en el uso de recursos, con la diversidad espacial y temporal del sistema,

con la relacin entre ingresos al sistema y costo de oportunidad, con la evolucin de

empleos generados y con los mecanismos de distribucin de riesgos.

Adaptabilidad, la cual se evala con el intervalo de opciones tcnica y

econmicamente disponibles, con la capacidad de cambio e innovacin, y con el

fortalecimiento de la relacin entre el proceso del aprendizaje y la capacitacin.

Equidad, que se evala con la distribucin de costos y beneficios entre participantes y grupo objetivo, con democratizacin en el proceso de toma de decisiones.

24

Autodependencia, se evalua con la forma de participacin, la organizacin y con el control sobre el sistema y la toma de decisiones.

2.5 Elementos conceptuales y desarrollo del proyecto

El proyecto desarrollado en esta parte sigue la metodologa propuesta por Masera (1996),

la cual consiste en:

a) Determinar los objetivos de la evaluacin, en los que se definen los sistemas de

manejo por evaluar, sus caractersticas y el contexto socio-ambiental de la evaluacin.

b) Seleccionar los indicadores, con los que se determinan los puntos crticos para la

sustentabilidad del sistema, los criterios de diagnstico y se derivan los indicadores de

sustentabilidad.

c) Medir y monitorear los indicadores, que incluyen el diseo de los instrumentos de

anlisis y el procedimiento utilizado para obtener la informacin deseada.

d) Obtener y presentar resultados, con los cuales se compara la sustentabilidad de los sistemas

de manejo analizados, se indican los principales obstculos para la sustentabilidad y los

aspectos positivos que ms la favorecen, a la vez que se dan sugerencias para mejorar

la sustentabilidad del sistema de manejo innovativo.

2.6 Objetivo de la evaluacin, definicin del sistema de manejo

La planificacin del abastecimiento de la demanda de electricidad es de suma importancia para el futuro del pas, considerando, por un lado, la imperiosa necesidad de desarrollo econmico de la nacin y el crecimiento de la poblacin, y por el otro, la asignacin del capital para financiar dicho crecimiento.

La Comisin Federal de Electricidad (CFE) pronostica un crecimiento de la demanda

elctrica de 5 a 6 % anual en los prximos aos, por lo que se requiere un gran esfuerzo de

crecimiento en capacidad instalada de produccin de electricidad, pero con nuevos esquemas

de desarrollo. Un objetivo bsico para el sector elctrico sera iniciar la transicin de un

sistema elctrico centralizado a uno geogrficamente distribuido y descentralizado, para que

en caso de que exista amplia disponibilidad de recursos naturales, se enfoque el uso de fuentes renovables de energa. En este esquema, se plantea una reduccin en el tamao

de las centrales y su mayor dispersin geogrfica.

Este trabajo evala comparativamente la sustentabilidad entre un sistema tradicional de produccin de energa elctrica mediante una planta de ciclo combinado de 316 MW que

empleara gas natural como fuente de energa primaria, y un sistema innovador de

25

produccin de energa elctrica con una planta hbrida solar-ciclo combinado, la cual empleara 80 MW de energa termosolar y 236 MW de gas como fuentes de energa primaria.

Debido a la existencia de economas de escala se escogi la planta solar de mayor capacidad, en este caso de 80 MW (es posible instalar mayor capacidad pero implica ocupar un rea de terreno superior al milln de metros cuadrados). Esta capacidad no es arbitraria, como ejemplo se presenta la ley PURPA (Public Utility Regulatory Policies Act) de EUA, que surge por lmites establecidos para pequeos productores. As utilizaremos esta capacidad de generacin de canal parablico, pues es sta la informacin de experiencia y costos de la que disponemos. Para ciclo combinado se seleccionaron turbinas ABB GT24 de 236 y 316 MW, que se utilizarn en las diferentes alternativas

A continuacin se listan los principales parmetros determinantes para caracterizar los sistemas propuestos:

1) Componentes biofsicas del sistema

Para hacer buen uso de las tecnologas termosolares se requiere que la localizacin de los

sistemas propuestos sea en una zona con alta irradiancia solar durante la mayor parte del

ao, por lo que se propone como lugar de construccin de la planta el norte del pas, en

especial el estado de Sonora (fig 2.1).

Fig 2.1 Estado de Sonora (IMADES)

26

Dentro de Sonora, se propone la planicie costera noroccidental, la cual forma una faja de

1400 km de largo, limitada al este por la sierra Madre Occidental y al oeste por el golfo

de California, por lo que tiene 250 km de ancho al norte (Sonora) y 75 km de ancho al

sur (Nayarit), con una elevacin media de 100 m. Es una regin plana con suave

pendiente hacia el mar, interrumpida con cerros profundamente erosionados, colinas y

sierras bajas rodeadas de conos aluviales muy tendidos. Desde la frontera hasta el ro

Yaqui hay grandes reas de tpicas llanuras desrticas, arreicas y en su mayor parte

criptorreicas, donde es posible encontrar mdanos en forma de media luna.

a) Clima del estado de Sonora

Sonora tiene climas secos extremosos (fig 2.2), con temperatura media anual de 20C en

los valles y en la costa, mientras que en la regin serrana es de 16C, con mximas de 56

y mnimas de -10C. La zona norte de Sonora se caracteriza por un clima seco desrtico

en las planicies cercanas a la costa, templado lluvioso en la regin serrana y seco

estepario en el resto. La precipitacin es de 50 a 350 mm en el noroeste y de 400 a

600 mm en el resto de la entidad. En la zona sur el clima es seco desrtico, muy clido

con precipitacin pluvial de 266 mm en el verano.

b) Vegetacin del estado de Sonora

En la fig 2.3 se puede observar que los matorrales ocupan la mayor superficie del estado

(38.07 %), donde predominan: la ganadera extensiva, y la extraccin de especies

silvestres con fines comerciales (mezquite, organo, chiltepin) y artesanales (palo fierro,

entre otros). Las reas sin uso aparente le siguen en extensin (17.29 %). Los pastizales

son las reas eminentemente ganaderas y ocupan 13.06 %. Los bosques cubren 12.57 %

del estado, estn ubicados en la sierra Madre Occidental, y formados por asociaciones de

pino-encino, encino-pino y pino, y aunque existe infraestructura, su explotacin sigue

siendo casi artesanal. Las reas con valor minero estn bien distribuidas en el estado

(6.28 %), donde predominan los yacimientos cuprferos y aurferos. El 6.01 % est

condicionado para la ganadera. Las zonas agrcolas del estado (4.89 %) son reas bajo

riego en la mayor parte. La ganadera intensiva, granjas avcolas, porccolas, establos

lecheros y corrales de engorda, aunque ocupa menos rea (1.15 %) es econmicamente

muy importante.

27

Fig 2.2 Esquema con tipos de climas en el estado de Sonora (IMADES)

Fig 2.3 Distribucin de la vegetacin en el estado de Sonora (IMADES)

28

c) Salinidad del suelo en el estado de Sonora

El 90.77 % del territorio no presenta problemas salinos, pero casi 10 % est afectado por

sales en diferentes niveles:

- sdico, 1.75 % - salino-sdico, 2.57 %

- muy salino-muy sdico, 1.82 % - salino fuertemente sdico, 1.63%.

El 62.3 % de los suelos agrcolas son normales, el resto, 15.9 %, son salino-sdicos:

- problemas de salinidad, 12.4 % - muy salinos, 3.2 % - muy salino-sdicos, 2.3 %

- problemas de sodicidad nicamente, 1.7 % - muy sdicos, en parte medianamente salinos, 0.8 % - muy salinos, 1.4 %.

Los problemas de salinidad se encuentran principalmente en los distritos de riego de

Caborca y la costa de Hermosillo, as como en los valles Yaqui y Mayo, pero los ms

importantes por su extensin y la dificultad para erradicarlos son los suelos salino-sdicos

en el valle del Yaqui y en la llanura deltaica salina, abanicos de San Luis Ro Colorado.

d) Fuentes fijas de contaminacin del aire

Mediante el modelo de simulacin Sistema de Informacin Rpida en Impacto Ambiental

(SIRIA), se analizaron emisiones fugitivas y conducidas, considerando inventarios de:

granjas porccolas, basureros, centros urbanos, minas extractivas e industrias. En algunos

casos se usaron factores de emisiones. En nueve municipios de Sonora se agrupan casi

85 % de la poblacin y cerca de 65 % de las actividades productivas; en la misma

proporcin ocurren las emisiones contaminantes a la atmsfera, que presumiblemente

generan 251.2 Mg /ao de partculas suspendidas totales, 48 037.8 Mg /ao de hidrocarburos

y 399.5 Mg /ao de xidos de carbono en diferente composicin.

e) Cuencas hidrolgicas

El estado de Sonora tiene doce cuencas hidrolgicas, donde el mayor consumo domstico se realiza en la cuenca del ro Sonora, que adems de pasar por la capital del estado, tambin

atraviesa poblaciones muy antiguas; le sigue en orden de importancia la cuenca del ro

Yaqui que, adems de ser la ms grande tiene las concentraciones humanas resultantes del

auge agrcola por la construccin de obras hidrulicas, y en forma similar, se encuentra la

cuenca del ro Mayo. Esta aseveracin se refleja en los consumos de agua para actividades

agropecuarias, donde los ros Yaqui y Mayo son los que utilizan ms agua, a partir de las

presas lvaro Obregn y Adolfo Ruiz Cortines, respectivamente. Desde el punto de vista

del desarrollo industrial, estas tres regiones hidrolgicas contribuyen tambin con el

mayor consumo de agua, y de igual forma el sector servicios.

29

2) Componentes socioeconmicos y culturales

El otro aspecto en la demanda de servicios, y en consecuencia de recursos naturales, est

determinado por la calidad de vida, que se traduce como crecimiento econmico. Para

esto se analiz informacin sobre el crecimiento de los diferentes sectores econmicos.

Se observa que la poblacin ocupada se ha mantenido constante a lo largo de las ltimas

tres dcadas. Asimismo, a pesar de que la PEA ha aumentado, de 25.9 % en 1970 a 45 %

en 1990, la tasa de desempleo aument de 0.75 % en 1980 a 2.5 % en 1990. El sector

terciario es el ms dinmico en el estado ya que ocupa 49 %, mientras que 23 % se

encuentra en el sector primario, con una baja de 1970 a 1990.

Los principales grupos indgenas del estado son: opatas, yaquis, ppagos, pimas y seris.

3) Actividades productivas en Sonora

Las actividades productivas (fig 2.4) se analizaron con base en los recursos naturales, en

especial la vegetacin, ya que los recursos muestran la vocacin del suelo. As es posible

observar los impactos o las consecuencias de las actividades productivas sobre el ambiente.

Fig 2.4 Distribucin del uso de suelo (actividades productivas)

en el estado de Sonora (IMADES)

30

Como se mencion, previamente al plano de vegetacin se incorporaron actividades como la acuacultura. Utilizando imgenes de satlite recientes, los asentamientos

humanos y las industrias se aadieron con base en planos del INEGI corregidos para los

72 asentamientos ms grandes del estado, y la ganadera intensiva, establos lecheros, corrales de engorda, y granjas avcolas y porccolas, fueron aadidos al obtener las

coordenadas de cada una de las registradas en la Secretara de Fomento Ganadero, la

Delegacin Estatal de la Secretara de Agricultura y Ganadera, o las asociaciones ganaderas. Los distritos mineros fueron mapeados sobre la base de los registros en la

Direccin de Fomento Minero de la Secretara de Desarrollo Econmico y Productividad.

4) Componentes tecnolgicos y de manejo

Sonora cuenta con una serie de caminos de terracera, caminos pavimentados, autopistas y

vas de ferrocarril que unen a las principales ciudades del pas y por ser un estado

fronterizo, la autopista va directo a la frontera en Nogales. Existe un gasoducto que

atraviesa gran parte del centro del estado, el cual viene de EUA, entra por Naco, pasa por

Cananea y llega hasta Hermosillo siguiendo el recorrido de la autopista; lo cual es una

gran ventaja ya que sta es la zona que recibe la mayor cantidad de radiacin solar del

pas. En la tabla 2.1 se comparan los sistemas propuestos.

TABLA 2.1 COMPARACIN DE LAS CARACTERSTICAS DE CADA SISTEMA

Determinantes del sistema Sistema tradicional Sistema hbrido

Capacidad de generacin 316 MW con ciclo combinado 80 MW con termosolar (c p) 236 MW con ciclo combinado

Energa primaria empleada Gas natural (importado) Energa solar y gas natural (importado) Eficiencia bruta de c c Eficiencia neta de c c

46.79 % 45.38 %

46.79 % 45.38 %

Eficiencia neta del sistema de GDV con c p

----- 23 %

Tiempo de generacin con gas natural

5694 h/ao (f p = 0.65) 5694 h/ao (f p = 0.65 para c c) 13.2 h/da (85.3 %)

Tiempo de generacin con energa solar

----- 2445 h/ao* 6.7 h/da (14.7 %)

Radiacin de diseo ----- 2772 kWh /m2 Radiacin mxima ----- 3122 kWh /m2 Poder calorfico del gas 9200.14 kcal /m3 9200.14 kcal /m3 rea de concentradores ----- 470 265 m2 rea total requerida m2 846 476 m2 1 316 741 m2 Vida til 30 aos 30 aos Insumos nacionales** Insumos importados**

37.4 % 62.6 %

53.7 % 46.3 %

Financiamiento CFE, Inversin privada CFE, B Mundial, inversin privada, GEF

* El ciclo combinado trabaja siempre y slo durante 6.7 horas al da la planta est a toda su capacidad ** Para construccin Ciclo combinado: c c; factor de planta: f p (tomado del COPAR); canal parablico: c p.

31

La planta se localizara en alguna zona muy cercana al oeste de la autopista que une a Hermosillo con la ciudad de Santa Ana al sur de Nogales, ya que por ah pasa el

gasoducto proveniente de EUA, adems pasa un ro y la cantidad de radiacin solar es de

las mejores del pas. Por otro lado, el terreno es plano y semirido, con lo cual los requerimientos de labores de limpieza se minimizan.

2.7 Identificacin de los puntos crticos del sistema

Para identificar los puntos crticos del sistema debemos tener claro cules son los

factores o procesos ambientales, tcnicos, sociales y econmicos que de forma individual

o combinada pueden tener efecto crucial en la supervivencia del sistema de manejo.

Aspectos ambientales

Desde este punto de vista algunos factores que pueden influir para la sustentabilidad del

sistema de manejo pueden ser: contaminacin de aire por fugas de gas natural, afectacin

del terreno por la gran rea que se requiere para la instalacin de los concentradores de

canal parablico, grandes prdidas de agua de enfriamiento por el tipo de clima en cierta

poca del ao, bajos rendimientos cuando se presente nubosidad, emisiones de gases de

combustin por la quema de gas natural, cambio de uso de suelo, erosin, etc.

Aspectos socioeconmicos

Este tipo de aspectos depende mucho del precio de la electricidad, ya que si es inestable

o cae se afectar todo el futuro de la planta; se usa gas natural importado por la ausencia

de un gasoducto que surta gas natural nacional, por lo que se requiere un endeudamiento

con organizaciones internacionales para poder financiar la construccin de cualquier

sistema. Se podra presentar una alta migracin de poblacin para la construccin de la planta, lo cual provocara un desequilibrio en las comunidades de los alrededores; la

tecnologa de ciclo combinado requiere mucho equipo importado, por lo que se est

sujeto a precios cotizados en dlares o en euros; costo de mano de obra que, por ser una regin cercana a la frontera resulta un poco cara con respecto al resto del pas; uso de una

fuente alterna de energa, la cual puede crear cierto recelo entre los inversionistas, etc.

Las licitaciones recientes de CFE para plantas de tipo canal parablico han quedado desiertas tanto en Agua Prieta como en Puerto Libertad (Sonora) debido a razones

administrativas y no tcnicas.

Seleccin de los indicadores

Para definir los indicadores de evaluacin debemos seleccionar aquellos que:

32

describan otros procesos adems del que analizamos, sean fciles de medir y obtenidos de informacin fcilmente medible, sean adecuados al nivel de agregacin del sistema bajo anlisis, sean aplicables en un intervalo de ecosistemas, con condiciones socioeconmicas y

culturales definidas, tengan alto nivel de confiabilidad, sean sencillos de entender por la mayora de los lectores, permitan medir cambios de caractersticas del sistema a travs del tiempo, involucren aspectos prcticos y sean claros, las mediciones puedan repetirse a travs del tiempo.

Para este trabajo se tomarn en cuenta tres reas de evaluacin: social, econmica y

tcnico-ambiental, ubicando los atributos generales de sustentabilidad en cada una de las

reas propuestas con sus propios criterios de diagnstico.

a) Indicadores econmicos

Para la seleccin de estos indicadores, primero se deben enunciar los criterios de

diagnstico que se van a seguir y despus el indicador que va a usar para definir el

atributo general de sustentabilidad.

Productividad: Se puede evaluar con la rentabilidad y la eficiencia usando como indicadores

al valor presente neto, a la tasa interna de retorno y a la relacin beneficio/costo. Otros

indicadores pueden ser el costo de inversin, el tiempo de retorno, etc.

Estabilidad, resiliencia y confiabilidad: Se pueden evaluar con la diversificacin de uso

de combustibles y con los mecanismos de medicin de riesgos, usando para ello los

indicadores de crditos, seguros, apalancamiento, porcentaje de ingreso derivado del

uso de las diferentes energas primarias, precio del gas natural, etc.

Adaptabilidad: Se puede evaluar con las opciones de uso de energas primarias y

opciones tecnolgicas mediante los indicadores de nmero y tipo de opciones de energas primarias y tecnologas disponibles, costo a bajas cargas, costo de generacin

en das nublados, bajas demandas, etc.

Equidad: El criterio de diagnstico ser la adaptabilidad de tecnologas y la evolucin

del empleo con indicadores como costo de inversin/ingreso por produccin, nmero

de empleos creados (temporales y permanentes), acceso a seguros contra incendios, etc.

Autodependencia: Los indicadores por usar sern el nivel de autofinanciamiento,

grado de endeudamiento, ahorro interno, el porcentaje de usos propios de energa cubiertos con produccin propia, etc.

33

b) Indicadores tcnico-ambientales

Estos indicadores proporcionan informacin sobre la capacidad de los sistemas propuestos de ser ambientalmente "productivos" y sustentables; algunas veces se debern

incluir indicadores que describan el estado del medio ambiente o procesos de prevencin

y proteccin de la degradacin ambiental.

Estabilidad, resiliencia y confiabilidad: Se puede usar como indicador el patrn del

uso de suelo, nmero de especies de la zona, calidad del suelo y del agua, degradacin

del suelo, siniestros, cambio climtico, propiedades qumicas del suelo, propiedades fsicas del suelo, distribucin del capital natural de cada regin, etc.

Autodependencia: Para ello se puede utilizar un indicador de subsidio energtico,

eficiencia energtica y grado de dependencia externa.

c) Indicadores sociales

Este tipo de indicadores es muy difcil de cuantificar, sobre todo por el tipo de sistema con

el que se est trabajando, ya que al ser una planta de produccin de energa elctrica que

servir para el abastecimiento de las comunidades y ciudades de los alrededores en Sonora,

se tendra que hacer un estudio mucho ms amplio para determinar con exactitud el

nmero de beneficiarios y el esquema de inversin que se utilizara para su construccin y

operacin. Algunos de los indicadores sugeridos en la bibliografa (Masera, 1996) son:

Equidad: En la distribucin de beneficios se puede usar como indicador el nmero y

tipo de beneficios por gnero, sector social, edad, etnia, etc; en la influencia de factores

sobre la toma de decisiones de productores, se pueden usar las polticas en contra,

grupos en contra, etc.

Estabilidad, resiliencia y confiabilidad: En la capacidad de superar eventos graves se

puede usar la supervivencia del proyecto despus de conflictos, problemas o ausencia de financiamiento; en los procesos de aprendizaje y capacitacin, se podra usar el tipo

y frecuencia de la capacitacin, mecanismos de distribucin del conocimiento entre

miembros, etc.

Adaptabilidad: Formacin de recursos humanos que se puede evaluar con indicadores

como conceptos, metodologa y la apropiacin de stos por la comunidad; en la capacidad de cambio, se pueden evaluar los cambios de objetivos, proyectos, personal,

adaptacin de los cambios en los diferentes aspectos de produccin, etc.

Autodependencia: En la participacin, se evala con el nmero y frecuencia de las

diferentes fases del proyecto; en el control, se puede medir con el poder de decisin

34

sobre aspectos crticos de la organizacin; y con respecto a dicha organizacin se define el tipo, la estructura y la permanencia.

2.8 Medicin y monitoreo de los indicadores

Los indicadores antes mencionados sern evaluados de forma cuantitativa o cualitativa,

dependiendo de lo que se trate, ya que algunos de ellos sern justificados con argumentos

o razones tericas, en parte porque son indicadores a los que es muy difcil asignarles algn nmero para evaluacin de tipo numrico. Primero se harn los indicadores

econmicos, despus los tcnico-ambientales y por ltimo los sociales.

a) Indicadores econmicos

Independientemente del atributo general de sustentabilidad que el indicador evale, se

calculan uno por uno para llegar a una conclusin. El resultado de dichos clculos se

expone en la tabla 2.2.

TABLA 2.2 VARIABLES ECONMICAS DE CADA MODELO

Indicador Sistema convencional Sistema hbrido

Costo de inversin $ 2 946 312 363.00 $ 222 906 400.00 Costo de combustible $ 2.9603 x 1011/ao $ 2.3789 x 1011 /ao Costo de operacin y mantenimiento $ 8.0113 x 1010/ao $ 6.438 x 1010/ao Costo unitario de generacin $ 2.3913 x 1011/ao $ 1.9217 x 1011/ao Costo unitario de inversin $ 1.7874 x 109 $ 2.9463 x 109 Tasa interna de recuperacin 26.9 % 19.6 % Valor presente neto $ 6.6709 x 109 $ 5.6794 x 109 Anualidad equivalente $ 1.3398 x 109 $1.1407 x 109 Relacin beneficio/costo 4.11 2.61 Periodo de recuperacin 4.8 aos 3.1 aos

El anlisis econmico y financiero necesario para llegar a estos resultados, se hizo en una

hoja de clculo, donde para cada ao de construccin, prueba y operacin se establece el desarrollo de las variables econmicas consideradas, los resultados se exponen en las

tablas 2.3 y 2.4.

35

TABLA 2.3 ESTUDIO DE FACTIBILIDAD DE PLANTA HBRIDA DE CICLO COMBINADO TERMOSOLAR DE 316 MW

Ao T Elctric ($/kWh)

Gas natural ($/m3)

Ingreso venta electricidad ($)

Ingreso demanda

potencia ($)

Costo gas natural ($)

Costo de operacin y

mantenim ($)

Costo de externalidades

($)

Ahorro con energa solar

($)

Flujo efectivo antes de

impuestos ($)

Ingreso gravable ($)

Flujo efectivo despus de

impuesto ($)

1999 -1 0.3916 0.7190 -103 458 300 -103 368 000 9 780 000 2000 0 0.4504 0.8125 -114 838 713 -114 738 480 10 855 800 -3 273 957 945 -3 273 957 945 2001 1 0.5179 0.9181 1 171 996 545 39 052 018 -447 341 120 -127 470 971 -127 359 713 12 049 938 604 920 352 -64 105 836 489 610 578 2002 2 0.5956 1.0374 1 347 796 027 44 909 821 -505 495 465 -141 492 778 -141 369 281 13 375 431 715 967 290 34 984 038 576 078 868 2003 3 0.6849 1.1723 1 549 965 431 51 646 294 -571 209 876 -157 056 984 -156 919 902 14 846 729 845 082 067 156 241 316 649 886 846 2004 4 0.7877 1.3247 1 782 460 245 59 393 238 -645 467 159 -174 333 252 -174 181 091 16 479 869 995 203 414 304 103 631 734 106 956 2005 5 0.9058 1.4969 2 049 829 282 68 302 223 -729 377 890 -193 509 910 -193 341 011 18 292 654 1 169 736 531 483 832 519 830 185 117 2006 6 1.0417 1.6915 2 357 303 675 78 547 557 -824 197 016 -214 796 000 -214 608 523 20 304 846 1 372 626 399 701 660 230 939 758 245 2007 7 1.1979 1.9114 2 710 899 226 90 329 690 -931 342 628 -238 423 560 -238 215 460 22 538 379 1 608 442 503 964 961 964 1 064 678 354 2008 8 1.3776 2.1599 3 117 534 110 103 879 144 -1 052 417 169 -264 650 152 -264 419 161 25 017 601 1 882 476 718 1 282 457 832 1 207 039 496 2009 9 1.5843 2.4407 3 585 164 226 119 461 015 -1 189 231 401 -293 761 668 -293 505 268 27 769 537 2 200 856 418 1 664 449 586 1 369 207 828 2010 10 1.8219 2.7580 4 122 938 860 137 380 168 -1 343 831 484 -326 075 452 -325 790 848 30 824 186 2 570 675 126 2 123 097 986 1 553 855 150 2011 11 2.0952 3.0338 4 741 379 689 157 987 193 -1 478 214 632 -361 943 751 -361 627 841 34 214 847 3 059 208 498 3 059 208 498 1 691 664 614 2012 12 2.4095 3.3372 5 452 586 642 181 685 272 -1 626 036 095 -401 757 564 -401 406 904 37 978 480 3 606 478 255 3 606 478 255 2 016 847 224 2013 13 2.7709 3.6709 6 270 474 639 208 938 063 -1 788 639 705 -445 950 896 -445 561 663 42 156 113 4 244 822 100 4 244 822 100 2 398 177 036 2014 14 3.1866 4.0380 7 211 045 834 240 278 772 -1 967 503 675 -495 005 495 -494 573 446 46 793 285 4 988 815 436 4 988 815 436 2 844 838 027 2015 15 3.6645 4.4418 8 292 702 709 276 320 588 -2 164 254 043 -549 456 099 -548 976 525 51 940 547 5 855 313 155 5 855 313 155 3 367 470 704 2016 16 4.0676 4.8859 9 204 900 008 306 715 853 -2 380 679 447 -609 896 270 -609 363 943 57 654 007 6 521 040 143 6 521 040 143 3 752 176 558 2017 17 4.5151 5.3745 10 217 439 008 340 454 596 -2 618 747 392 -676 984 860 -676 393 977 63 995 947 7 262 161 353 7 262 161 353 4 180 628 464 2018 18 5.0117 5.9120 11 341 357 299 377 904 602 -2 880 622 131 -751 453 194 -750 797 314 71 035 502 8 087 186 576 8 087 186 576 4 657 781 327 2019 19 5.5630 6.5032 12 588 906 602 419 474 108 -3 168 684 344 -834 113 046 -833 385 019 78 849 407 9 005 583 321 9 005 583 321 5 189 149 380 2020 20 6.1750 7.1535 13 973 686 328 465 616 260 -3 485 552 778 -925 865 481 -925 057 371 87 522 842 10 027 884 329 10 027 884 329 5 780 869 128 2021 21 6.6690 7.8689 15 091 581 235 502 865 561 -3 834 108 056 -1 027 710 683 -1 026 813 682 97 150 354 10 732 628 056 10 732 628 056 6 153 871 189 2022 22 7.2025 8.6557 16 298 907 733 543 094 806 -4 217 518 862 -1 140 758 859 -1 139 763 187 107 836 893 11 483 724 819 11 483 724 819 6 547 332 087 2023 23 7.7787 9.5213 17 602 820 352 586 542 390 -4 639 270 748 -1 266 242 333 -1 265 137 137 119 698 951 12 283 849 661 12 283 849 661 6 961 902 590 2024 24 8.4010 10.4734 19 011 045 980 633 465 781 -5 103 197 823 -1 405 528 990 -1 404 302 222 132 865 836 13 135 784 949 13 135 784 949 7 398 181 680 2025 25 9.0730 11.5208 20 531 929 659 684 143 044 -5 613 517 605 -1 560 137 179 -1 558 775 467 147 481 078 14 042 417 919 14 042 417 919 7 856 701 437 2026 26 9.5267 12.0968 21 558 526 142 718 350 196 -5 894 193 486 -1 731 752 268 -1 730 240 768 163 703 997 14 650 930 584 14 650 930 584 8 103 077 414 2027 27 10.0030 12.7017 22 636 452 449 754 267 706 -6 188 903 160 -1 922 245 018 -1 920 567 253 181 711 436 15 279 571 977 15 279 571 977 8 345 661 688 2028 28 10.5032 13.3367 23 768 275 071 791 981 091 -6 498 348 318 -2 133 691 970 -2 131 829 650 201 699 694 15 928 215 875 15 928 215 875 8 582 492 521 2029 29 11.0283 14.0036 24 956 688 825 831 580 146 -6 823 265 734 -2 368 398 086 -2 366 330 912 223 886 660 16 596 605 150 16 596 605 150 8 811 315 148 2030 30 11.5798 14.7038 26 204 523 266 873 159 153 -7 164 429 020 -2 628 921 876 -2 626 627 312 248 514 193 17 284 331 523 17 284 331 523 9 029 545 686

35

36

TABLA 2.4 ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA PLANTA DE CICLO COMBINADO DE 316 MW

Ao T Precio de

electric ($/kWh)

Demanda elctrica ($/kW)

Gas natural ($/m3)

Ingresos por venta de electric

($)

Demanda potencia

($)

Costo del gas natural

($)

Operacin y mantenim

($)

Costo del seguro

($)

Efectivo antes de impuesto

($)

Depreciacin ($)

Gastos financieros

($)

1999 -1 0.6621 33.48 0.5312 2000 0 0.7614 38.51 0.6003 -2 055 521 142 2001 1 0.8756 44.28 0.6783 1 347 848 524 13 992 881 -261 942 445 -76 743 489 -19 661 507 1 003 493 964 -205 552 114 -214 489 163 2002 2 1.0070 50.92 0.7665 1 550 025 803 16 091 813 -295 994 963 -76 743 489 -18 678 431 1 174 700 733 -205 552 114 -221 996 283 2003 3 1.1580 58.56 0.8661 1 782 529 673 18 505 585 -334 474 308 -76 743 489 -17 744 510 1 372 072 951 -205 552 114 -226 929 534 2004 4 1.3317 67.35 0.9787 2 049 909 124 21 281 422 -377 955 968 -76 743 489 -16 857 284 1 599 633 805 -205 552 114 -228 347 844 2005 5 1.5315 77.45 1.1059 2 357 395 493 24 473 636 -427 090 244 -76 743 489 -16 014 420 1 862 020 976 -205 552 114 -225 085 732 2006 6 1.7612 89.07 1.2497 2 711 004 817 28 144 681 -482 611 975 -76 743 489 -15 213 699 2 164 580 334 -205 552 114 -215 707 159 2007 7 2.0253 102.43 1.4122 3 117 655 540 32 366 383 -545 351 532 -76 743 489 -14 453 014 2 513 473 887 -205 552 114 -198 450 587 2008 8 2.3292 117.79 1.5957 3 585 303 871 37 221 340 -616 247 231 -76 743 489 -13 730 363 2 915 804 127 -205 552 114 -171 163 631 2009 9 2.6785 135.46 1.8032 4 123 099 451 42 804 541 -696 359 371 -76 743 489 -13 043 845 3 379 757 287 -205 552 114 -131 225 450 2010 10 2.9196 146.29 2.0376 4 494 178 402 46 228 905 -786 886 090 -76 743 489 -12 391 653 3 664 386 075 -205 552 114 -75 454 634 2011 11 3.1824 158.00 2.3025 4 898 654 458 49 927 217 -889 181 281 -76 743 489 3 982 656 905 2012 12 3.4688 170.64 2.6018 5 339 533 359 53 921 395 -1 004 774 848 -76 743 489 4 311 936 417 2013 13 3.7810 184.29 2.9401 5 820 091 361 58 235 106 -1 135 395 578 -76 743 489 4 666 187 400 2014 14 4.1212 199.03 3.3223 6 343 899 584 62 893 915 -1 282 997 003 -76 743 489 5 047 053 006 2015 15 4.4922 214.95 3.7542 6 914 850 546 67 925 428 -1 449 786 614 -76 743 489 5 456 245 871 2016 16 4.8066 232.15 4.2422 7 398 890 085 73 359 462 -1 638 258 874 -76 743 489 5 757 247 184 2017 17 5.1431 250.72 4.7937 7 916 812 391 79 228 219 -1 851 232 527 -76 743 489 6 068 064 593 2018 18 5.5031 270.78 5.4169 8 470 989 258 85 566 476 -2 091 892 756 -76 743 489 6 387 919 490 2019 19 5.8883 292.44 6.1211 9 063 958 506 92 411 795 -2 363 838 814 -76 743 489 6 715 787 997 2020 20 6.3005 315.84 6.9168 9 698 435 601 99 804 738 -2 671 137 860 -76 743 489 7 050 358 991 2021 21 7.1195 281.92 7.8160 10 959 232 230 89 086 720 -3 018 385 782 -76 743 489 7 953 189 679 2022 22 8.0451 281.92 8.8321 12 383 932 419 89 086 720 -3 410 775 933 -76 743 489 8 985 499 717 2023 23 9.0909 281.92 9.9802 13 993 843 634 89 086 720 -3 854 176 805 -76 743 489 10 152 010 060 2024 24 10.2728 281.92 11.2777 15 813 043 306 89 086 720 -4 355 219 789 -76 743 489 11 470 166 748 2025 25 11.6082 281.92 12.7438 17 868 738 936 89 086 720 -4 921 398 362 -76 743 489 12 959 683 805 2026 26 13.1173 281.92 14.4004 20 191 674 998 89 086 720 -5 561 180 149 -76 743 489 14 642 838 080 2027 27 14.8225 281.92 16.2725 22 816 592 748 89 086 720 -6 284 133 568 -76 743 489 16 544 802 410 2028 28 16.7495 281.92 18.3879 25 782 749 805 89 086 720 -7 101 070 932 -76 743 489 18 694 022 104 2029 29 18.9269 281.92 20.7784 29 134 507 279 89 086 720 -8 024 210 153 -76 743 489 21 122 640 357 2030 30 21.3874 281.92 23.4796 32 921 993 226 89 086 720 -9 067 357 473 -76 743 489 23 866 978 984

36

37

Para los indicadores econmicos, se usaron datos del COPAR (1994) en el caso de las

unidades de ciclo combinado, mientras que para la parte termosolar se tomaron datos de

Hertlein et al (1990) y Trieb y Franz (1995).

b) Indicadores tcnico-ambientales

La localizacin de la planta est en un intervalo prximo de 111 km, entre las

poblaciones de Santa Ana y Hermosillo, de preferencia entre las poblaciones de Carb y

Querobabi, 59 km al norte de Hermosillo, donde la vegetacin est compuesta

principalmente por matorrales y pastizales como especies no endmicas, la fauna es de

roedores, reptiles e insectos. No se lleva a cabo ningn tipo de cultivo en la zona.

Los fenmenos de degradacin estudiados fueron erosin, salinidad, contaminacin en el

suelo, contaminacin de los cuerpos de agua, y contaminacin del aire. En la mayora de

los casos se hicieron estimaciones a falta de informacin disponible, utilizando modelos

matemticos, con la ayuda de Sistemas de Informacin Geogrfica e imgenes de satlite

para actualizar la informacin. La erosin en la zona oscila entre 4 y 10 ton / ha; en

cuanto a salinidad, la zona se encuentra dentro de suelos no afectados; en cuanto a

tiraderos, no existe ninguno a su alrededor.

La regin escogida presenta poca nubosidad la mayor parte del ao; sin embargo, cuando

sta se presente, la generacin de energa elctrica se har prcticamente a partir de gas

natural, ya que la planta de ciclo combinado funcionar todo el tiempo y la capacidad

total de la planta se dar cuando entre en funcionamiento la parte termosolar.

En cuanto al subsidio energtico, se debe hacer completamente del exterior y no slo de

la zona, sino del pas; ya que el gasoducto del cual se pretende alimentar la planta

proviene de EUA. La eficiencia energtica es de las ms altas que se tienen en Mxico, y

en cuanto a los concentradores solares su eficiencia vara de 13 a 15 % dependiendo del

material del que est hecha la pelcula reflejante.

Las emisiones de CO2 de cada uno de los sistemas propuestos estn dadas en la tabla 2.5.

TABLA 2.5 EMISIONES DE CADA MODELO A LA ATMSFERA

Indicador Sistema convencional Sistema hbrido

Cantidad de combustible 386 181 018 m3/ao 337 125 816 m3/ao

Cantidad de CO2 emitido 275 844 ton/ao 240 804 ton/ao

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c) Indicadores sociales

Los grupos indgenas de Sonora que viven alrededor de la zona propuesta para la

construccin de la planta son: opatas, yaquis, ppagos y pimas, cuyas actividades

principales son la fabricacin de artesanas, la ganadera y algo de agricultura de

autosubsistencia. Para ellos la construccin de la planta significara una fuente de trabajo

temporal, lo cual traera beneficios a su economa y por tanto a su forma de vida.

La toma de decisiones principales la hace bsicamente CFE, aunque es muy probable que

tenga contratistas y, por tanto, ellos decidan aspectos menos importantes pero que pueden

tener grandes repercusiones en la regin.

En caso de que exista algn conflicto de tipo social en la zona, si es durante la etapa de

construccin se tendr que parar sta por razones de seguridad, pero si es durante la

produccin y el gasoducto contina alimentando gas natural, la planta podr seguir

produciendo aunque con mucha seguridad en la zona para que los grupos rebeldes no

vuelen las torres de transmisin o el mismo gasoducto.

El personal que labore en la planta, deber ser gente de la zona que reciba la capacitacin

suficiente en todos los aspectos de la planta, para que en forma de cadena pueda llegar a

transmitir sus conocimientos (de manera muy general) a la comunidad a la que pertenece.

La organizacin de la planta la har CFE, ya que es la institucin que deber controlar y

manejar la produccin de energa elctrica, por lo que ya existen esquemas organizacionales

definidos sobre la entrada a la produccin de una planta nueva de electricidad.

Las comunidades beneficiadas sern todas las que estn alrededor de la planta hbrida,

incluyendo a las ciudades de Hermosillo y Santa Ana. Adems, se pretende no afectar la

estabilidad social de los alrededores en el momento de la construccin (1 a 3 aos) y

mucho menos, durante la operacin.

2.9 Resultados de la evaluacin

El objetivo del sistema hbrido propuesto es la generacin de electricidad para la zona en

la que se instale usando tecnologa de punta; es decir, que la tecnologa usada tenga una

eficiencia de conversin de la energa primaria lo ms alta posible; que las emisiones a la

atmsfera y los desechos slidos y lquidos, sean mnimos, con la utilizacin de una

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fuente de energa renovable. De esta manera se llega a resultados en que, segn los

clculos hechos con anterioridad, la cantidad de CO2 generada es menor que la emitida

con el sistema convencional, por lo que el riesgo para las generaciones futuras en cuanto

a contaminacin ambiental, disminuye, adems de que la planta se adapta a una zona con

circunstancias socio-ecolgicas pobres, las cuales mejoraran notablemente y las

generaciones futuras disfrutaran de los beneficios.

Se generan estructuras productivas, de distribucin y de consumo que brindan servicios

de electrificacin y por tanto un bien energtico necesario para el progreso de la regin,

lo que propicia el empleo total y el trabajo con sentido, cuya finalidad es mejorar las

capacidades humanas de los pobladores de la regin.

Con la puesta en marcha de una planta de generacin elctrica hbrida (solar-ciclo combinado)

se desarrollan tecnologas de bajo consumo de recursos, las cuales estn adaptadas a las

circunstancias socio-ecolgicas locales, ya que se utilizan energas primarias poco

contaminantes como son la energa solar y el gas natural, que no significan riesgos

importantes para las generaciones presentes ni futuras; adems se aumenta la infraestructura

elctrica de la regin. Por otro lado, al consumir gas importado se preserva este recurso

para las generaciones futuras del pas o se destina a otros usos. De esta manera se

conservan los recursos-base existentes en la zona y se utilizan recursos del exterior.

Se asegura la satisfaccin de algunas de las necesidades humanas esenciales, como es el

aprovisionamiento de energa de alta calidad. Al implementar un sistema innovativo de

este tipo se promueve la diversidad cultural y el pluralismo, ya que se estara utilizando

tecnologa comercial nueva y, por tanto, se pueden compartir experiencias con otras

instituciones internacionales sobre la construccin del campo de concentradores de canal

parablico y sobre la puesta en marcha de la planta, as como de su operacin.

Se debe trabajar para disminuir los aspectos menos sustentables para que pueda utilizarse

mayor cantidad de energa solar como energa primaria renovable.

En cuanto a los indicadores econmicos, como inversin inicial resulta un poco ms caro

implementar una planta hbrida; sin embargo, los costos seran absorbidos por

organismos internacionales y por la CFE, cuyos recursos son gubernamentales y por tanto

aportados por los pobladores de todo el pas. A pesar de ello, el resto de las caractersticas

y objetivos de sustentabilidad se cumplen, por lo que se dice que s es un sistema sustentable

con un futuro muy promisorio. Las ventajas obtenidas son mayores que las desventajas y

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por tanto, vale la pena implementar una planta termosolar para la generacin de

electricidad bajo las condiciones de estudio. Se puede decir que es un proyecto

sustentable desde el punto de vista tcnico-ecolgico y social; sin embargo, desde el

punto de vista econmico no es del todo sustentable ya que se requieren recursos del

exterior, lo que no cumple con la caracterstica de autosuficiencia.

Para complementar los resultados de este anlisis, existe un informe interno del Instituto

de Ingeniera (Almanza et al, 1990) en el que se hace una evaluacin ms formal y

tcnica de las condiciones climticas de la zona propuesta.

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3. CONCLUSIONES

La cantidad de CO2 emitida por la planta hbrida propuesta sera menor que con el

sistema convencional. Adems, se generan estructuras productivas, y la planta hbrida

desarrolla tecnologas de bajo consumo de recursos, las cuales estn adaptadas a las

circunstancias socioecolgicas locales.

Se asegura la satisfaccin de algunas de las necesidades humanas esenciales, como es el

aprovisionamiento de energa de alta calidad.

Existe una creciente aceptacin del concepto de sustentabilidad, a pesar de la incapacidad

para definirla objetivamente y, por tanto, para ponerla en prctica. La sustentabilidad es

ms que asegurar la integridad ecolgica y el nivel de vida. Se trata de la calidad de vida

y por ltimo se refiere al sentido en la vida.

La sustentabilidad es actualmente un proceso ms de discurso y el esfuerzo para medirla

debera pasar a ser una prioridad de Estado. Las iniciativas institucionales y los debates

acerca de la medicin de la sustentabilidad en general son reacios a comprometerse con

este concepto. Por tanto, no es comn una comprensin y acuerdo compartidos de lo que

se ha medido.

Los indicadores de sustentabilidad son a menudo una amalgama de los derechos

econmicos, indicadores sociales y ambientales, pero muestran signos de maduracin

con mejores medidas de la sustentabilidad. Estos indicadores, sin embargo, son limitados

y las medidas pueden reflejar insustentabilidad. Sin embargo su principal valor est en

indicar la direccin del cambio en lugar de un estado indeciso.

Los indicadores son apenas el mapa inicial y no lo que podramos llamar el territorio. La

difcil tarea de lograr la sustentabilidad es otra.

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De las referencias consultadas, se deduce que las iniciativas ms exitosas para medir la

sustentabilidad son las iniciadas y controladas por grupos pblicos autnomos (por ejemplo,

Seattle Sostenible, 1998), donde el proceso es ms importante que los indicadores.

Cuanto mayor sea la participacin colectiva en la ejecucin de la funcin en la

comunidad, por ejemplo en las conferencias de consenso, en los jurados ciudadanos, etc,

ms posibilidades tendremos de alcanzar la sustentabilidad.

Necesitamos hacer frente a las cuestiones existenciales fundamentales y buscar

significado en la vida si queremos lograr la sustentabilidad.

La evaluacin de la emerga asigna un valor a los productos y servicios mediante la conversin

en equivalentes de una forma de energa: la energa solar (Odum, 1988).

La energa solar se utiliza como el denominador comn a travs de la cual los diferentes

tipos de recursos, sea de energa o materia, se pueden medir y comparar con los dems.

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4. REFERENCIAS

Almanza, R, Valds, A, Lugo, R, Zamora, J M, Sandoval, C y Estrada Cajigal, V (1990), Estudio del comportamiento de sistemas solares trmicos para generar electricidad

en 5 comunidades de Sonora o Baja California, Proy 0102 Patrocinado por CFE, abril, 1-254

Boswell, M R (1995), Establishing indicators of sustainable development, Ann Conf Assoc Collegiate Planning Schools, Detroit, Mich, oct

Bruntland, G (1987), Our common future, The World C