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ESTRATEGIAS DE DESARROLLO ENERGÉTICO EN LOS MERCADOS REGIONALES INTEGRADOS Curso XVI sobre Economía Energética Montevideo, 1996 Editores Amalio Saiz de Bustamante Ventura Nunes Vicente Gil Sordo
España
ESTRATEGIAS DE DESARROLLO ENERGETICO EN LOS MERCADOS REGIONALES INTEGRADOS
Ponencias del Curso XVI sobre Economía Energética celebrado en Montevideo, Uruguay Septiembre 9-17, 1996
Editores
Amalio Saiz de Bustamante,
Universidad Politécnica de Madrid
Madrid, España Ventura Nunes,
Universidad de la República
Montevideo, Uruguay Vicente Gil Sordo,
Unidad Eléctrica, S.A.
Madrid, España
1.6. COMPLEMENTARIEDAD DE LOS RECURSOS HIDROELÉCTRICOS DE AMÉRICA DEL SUR Rodolfo Rubén D'Amado Campos Comisión de Integración Eléctrica Regional (CIER)
1. INTRODUCCIÓN La ponencia expone los resultados de un estudio encomendado por CIER (Comisión de Integración Eléctrica Regional) a CEPEL (Centro de Pesquisas de Energía Eléctrica, del Grupo ELETROBRAS),
realizado durante el segundo semes-
tre de 1995. Los resultados, que prueban de forma clara las complementariedades climático-hidrológicas entre las zonas Noroeste y Sureste de Sudamérica, abren la interesante posibilidad de potenciar fuertemente en la Región el uso de la energía hidroeléctrica, tradicional fuente renovable y limpia de «efecto invernadero», cuya utilización está aun muy lejos de haberse agotado.
2.
LOS RECURSOS ENERGÉTICOS SUDAMERICANA
DISPONIBLES
EN LA REGIÓN
Un resumen de los recursos hidroeléctricos y de gas de América del Sur se expone a continuación:
a) Hidroelectricidad La evaluación del potencial hidroeléctrico en el año 1992 para la región Sudamericana se recoge en la Tabla 1-6-1 adjuntada. De ella se deduce que:
107
—
El Potencial hidroeléctrico bruto considerado de factible desarrollo es
—
de unos 600.000 MW. El equipo hidroeléctrico ya instalado a finales del año
1994 es de
91.095 MW.
—
La relación Equipo instalado/Potencial hidroeléctrico bruto es de solo aproximadamente el 15%.
Tabla 1.6.1 Resumen de aprovechamientos hidroeléctricos presentes y futuros-región sudamericana (Energía media anual en GWh / Potencias en MW)
erg (GWh)
9.649
Pe
Energ.(GWh) Pot.(MW)
11.491 2.457
1.200 210
311.429 59.863
324.120 62.530
3,55% 3,93%
Ur
Energ.(GWh) Pot.(MW)
6.114 1.511
ze =
1.669 266
7.783 1ITT
78,56% 85,03%
Ve
Energ.(GWh) Pot.(MW)
44.400 10.657
10.880 2.321
310.143 57.022
365.423 70.000
12,15% 15,22%
TOTAL
Energ. (GWh) Pot.(MW)
369.569 84.417
122.562 24.838
2.135.881 469.703
2.628.012 578.958
14,06% 14,58%
Pot
(MW) -
E
Da
al
(*) Incluye aprovechamientos identificados y estimaciones preliminares resto del recurso. FUENTES: CIER; SIEE/OLADE'91; CME,
108
Recursos Energéticos ed. 1992.
SLI
A
27,08%
25,96%
b) Gas Natural
En el período 1975-1994 la evolución de las Reservas y Producción de Gas en la región es la recogida en la tabla 1.6.2. Tabla 1.6.2 Gas Natural en la región sudamericana
Reservas probadas (10!?m?) Producción (10m?)
1,9 121
5,5 283
189 134
—
Por tanto la Relación Reservas gas/Prod. (1994): 53 años.
—
Penetración en la matriz energética primaria: 20%
—
Penetración
en el sector eléctrico:
28,9
en
1994,
con
un crecimiento
del 263% en el período 1975/94.
3. LA ACTUAL COYUNTURA ENERGÉTICO-ELÉCTRICA EN LA REGIÓN Existen claros condicionantes financieros, socio-económicos y tecnológicos que
están
determinando
que
actualmente
en
la Región
las inversiones
se
orienten preferentemente hacia la generación eléctrica térmica basada en el gas natural. Con estos condicionantes cabe preguntarse si existe un porvenir para la “hidroelectricidad”. Son conocidos algunos de sus inconvenientes, ahora reforzados en el ámbito de sectores eléctricos privatizados o dependientes de la inversión privada, tales como: — Equipamientos capital-intensivos.
—
Tienen altos riesgos de construcción. Exigen largos plazos para la amortización de su inversión.
— Aleatoriedad en la disponibilidad De hecho, a corto y medio plazos, la gas natural resulta muy difícil de superar. Sin embargo, CIER es consciente de mente, más allá de la actual etapa del gas
del agua. alternativa del ciclo combinado con la necesidad de pensar prospectivanatural como combustible estrella. Y
esto por sus previsibles: — Implicaciones ambientales, y
—
Escalamiento de precios en su condición de energía no renovable.
109
Por consiguiente, en el marco de un desarrollo sostenible para la Región
no debemos olvidar: 1.
El creciente daño ecológico propio del incremento del “efecto inverna-
dero”, básicamente (55%) a causa de las emisiones de CO, de origen energético (75%), siendo los países más industrializados sus principales responsables (OECD: 44%). Ya se ha propuesto la idea de “ecotasas” al
generador-contaminador, o a los productos industriales que utilicen energías contaminantes (ejemplo: energía eléctrica con combustibles fósiles). 2. La región posee un importante potencial hidroeléctrico, recurso limpio y renovable, aún subutilizado, cuyo aprovechamiento ha sido un factor
tradicional para dinamizar las economías de la región (ingeniería de proyecto, construcción de obras civiles, industrias de equipamiento, etc.).
Con objeto de suavizar el inconveniente de la aleatoriedad de los caudales de la región, en una primera etapa, CIER ha contratado un estudio con CEPEL, en el que se ha probado fehacientemente las complementariedades hidrológicas entre el Noroeste y el Sureste de Sudamérica, en especial en coincidencia con los fenómenos ENOS.
Este trabajo titulado “Analise de complementaridades hidrologicas a Nivel Continental na America do Sul” está recogido en el ANEXO de esta ponencia. Un resumen del mismo con las conclusiones más importantes se expone a continuación.
4. CONDICIONES
DEL ESTUDIO CIER-CEPEL-FASE 19
4.1. Objetivos y Metodología Se han considerado dos fases para este análisis: Fase 1. Identificar complementariedades hidrológicas anuales asociadas a teleconexiones meteorológicas en América del Sur. Fase 2. Evaluar los beneficios energéticos (aumento de energía firme) pro-..: venientes de posibles interconexiones entre cuencas con complementariedades hidrológicas anuales identificadas en la fase anterior. Cabe destacar que, en relación con la fase 1, que es la que por el momento se ha desarrollado, el estudio ha conferido especial atención a los fenómenos
110
macro-meteorológicos denominados Corrientes (fenómenos ENOS: El Niño, Oscilación Sur).
de “El
Niño”
del
Pacífico
Sur
Tal como ilustra la figura 1-6.1, el diferente comportamiento de la circulación atmosférica determina dos fases de “El Niño” de diferentes consecuencias sobre los regímenes de lluvias del continente: Fase “Niño” — Aguas del Pacífico Sur más cálidas de lo normal.
—
Centro baja presión sobre el océano que lleva las lluvias hacia este centro.
— —
Sequías en el norte de Sudamérica. El bloqueo de los frentes fríos sobre zona subtropical
provoca exceso
de lluvias en el Cono Sur. Fase “Anti-Niño”
— — —
Aguas del Pacífico Sur más frías. Centro de alta presión sobre océano. Lluvias tropicales abundantes.
—
Sequías en el Cono Sur.
En esta fase 1 se ha profundizado el estudio hidrológico de diez cuencas hidrográficas que cubren buena parte de Sudamérica, a través del análisis de una serie de caudales históricos confiables, con la finalidad de detectar correlaciones
negativas entre pares de cuencas hidrológicas. Este hecho supondría, más allá de una situación de independencia entre ellas, la existencia de teleconexiones mete-
orológicas a nivel continental, que es lo que realmente se trataba de probar en esta primera etapa del estudio.
Originalmente, se planteó a CEPEL el estudio de 10 grandes cuencas y subcuencas que, en la práctica, cubrían lo más representativo de Sudamérica:
1. Magdalena-Cauca Orinoco-Caroni
—_
E
E E
Subcuenca Marañón-Solimoes Subcuenca Madeira Subcuenca Tapajos, Xingó, Trombetas Subcuenca Tocantins-Araguaia Cuenca San Francisco Cuenca Paraná-Paraguay Cuenca Uruguay Cuenca Negro (Comahue Ar.)
111
ANTI-EL NIÑO
1975
altitud
,
«a
y E
da x A
longitud
op?
Fri a
ls
EL NIÑO altitud
1983
1992
longitud
ss
a
5
A PNyHE]
=
o
Figura 1.6.1
112
Esquema de los fenómenos meteorológicos ENOS
En una primera aproximación
se supuso,
por ejemplo,
que el comporta-
miento de las cuencas colombianas, peruanas y chilenas del Pacífico se correlacionaban con el régimen hidrológico de las correspondientes vertientes orientales de los Andes; que las cuencas atlánticas del centro-sur del Brasil eran asimilables a la del Paraná-Paraguay, etc.
Dificultades con la confiabilidad de la información disponible, obtenida a través de los corresponsales del “Grupo Hidrocier” y por CEPEL directamente, determinaron que se debiera renunciar a las cuencas del Madeira y Tapajos y que los datos del Magdalena-Cauca y del Orinoco-Caroni correspondiesen exclusivamente al Magdalena y al Caroní, respectivamente. En definitiva, con sus respectivas abreviaturas, que serán las que se empleen en adelante en este informe, las 10 cuencas estudiadas fueron las siguientes: Tabla 1.6.3 Cuencas hidrográficas estudiadas
-
O
XI Xingó
en
Manaos
en Cach. Porteira
E
en Belo Monte
TA Tocantins-Araguaia
en Tucuruí
SF San Francisco
en Sobradinho
PP Paraná-Paraguay
en Corrientes
UR Uruguay
en Salto Grande
NE Negro
en Angostura
La figura l-6-2 adjuntada, ilustra sobre la ubicación geográfica de las Cuencas hidrográficas consideradas. Las series hidrológicas abarcadas por el estudio fueron, en general, de 62 años, desde 1931
a 1992, con algunas excepciones.
Se resolvieron varios problemas puntuales detectados en las series de datos mensuales de caudales, utilizando datos de otras estaciones de aforo y aplicándose las ecuaciones de corrección correspondientes. Finalmente, todo el conjunto de la información hidrológica disponible fue objeto de un análisis de consistencia de los caudales medios obtenidos.
113
OCEANO
ATLÁNTICO
ay
==
ZO
IN ll
d
) 0
OCEANO
Tm!
? y
1d
PACÍFICO
=
(
|
|
q
E
Y
OCEANO
ATLÁNTICO LEGENDA
RP 2
2
LIMITE DA BACIA HIDROGRÁFICA o
POSTO FLUVIOMÉTRICO
ESCALA o
430
Figura 1.6.2 Cuencas hidrográficas (CIER).
114
860 km
El método del estudio se basó en la búsqueda de complementariedades hidrológicas por pares de cuencas a través de la mecánica del análisis de correlaciones cruzadas simultáneas (lag. 0), es decir, correspondientes al mismo año calendario de datos estadísticos. También se analizó una eventual mejora de las complementariedades en el caso de correlaciones cruzadas desfasadas (lag. 1,) es decir, cuando hay un desfase de un año entre las series de valores hidrológicos correlacionados, cosa que estaría indicando la presencia de fenómenos de complementariedad multi-anual. El estudio de CEPEL incluyó, además, un análisis de:
—
la frecuencia relativa de los años con complementariedad según pares de cuencas,
—
el grado de complementariedad a través de la fracción evitada del déficit, y
—
4.2.
las influencias macro-meteorológicas (fenómenos ENOS).
Resultados obtenidos Como ya se ha indicado, en el ANEXO a
esta ponencia se recoge el estu-
dio completo realizado de CIER-CEPEL. En este apartado se hace una síntesis de los resultados obtenidos. En el análisis de complementariedades por pares de cuencas, interesa cal-
cular los valores de los coeficientes de correlación r;¡entre dos cuencas “i” y “j”. a) Correlaciones cruzadas simultáneas lag. (0), coef. r;,; (0) Los valores de r;; (0) resultantes variarán en el intervalo [(1), (-1)] con la sig-
nificación siguiente: r¡¡ (0) =1 no existe complementariedad hidrológica entre dos cuencas = la complementariedad hidrológica es bastante débil. O complementariedad hidrológica máxima entre dos cuencas. 0 l(a,b)=1siab