Impulso a la electromovilidad en México

Mtro. Vladimir Sosa Rivas

Coordinador del Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico (PAESE)

10 de noviembre de 2015

Fuente: PAESE, con información del Oak Ridge National Laboratory, International Energy Agency y U.S. Census.

Desde 1751 a la fecha, se han liberado a la atmósfera aproximadamente 364 mil millones de toneladas de CO2 por el usode combustibles fósiles.

2

Las emisiones de los últimos 60 años están elevando la temperatura del planeta. Esto se debea una densidad de carbono 40% superior al nivel de la etapa pre-industrial. Los acuerdos ycompromisos globales pueden ayudar a controlar dicho aumento.

Mill

on

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nel

adas

mét

rica

s d

e ca

rbo

no

/ añ

o

Inicio de Primera Revolución Industrial(Aprox. 1760)

Inicio de Segunda Revolución Industrial

(Aprox. 1870)

Invento del automóvil

(1886-1908)

Gran Depresión(1929-1933)

Segunda Guerra Mundial(1939-1945)

Población mundial llega a 7 mil millones

de habitantes (2011)

0

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1981

1986

1991

1996

2001

2006

2011

Emisiones por combustibles fósiles

Emisiones de carbono provenientes del consumo de combustibles fósiles (1751-2011)

El sector transporte es uno de los más intensivos en el uso de energía: demanda el 28% de laenergía total generada. En México, este sector demanda el 44% de la energía total producidaen el país.

3

Global, 2012 México, 2013

Consumo final total de energía por sector

Fuente: PAESE, con información de la SENER y de la International Energy Agency (2014).

El sector transporte tiene el mayor aumento dentro del consumo final de energía en México. Latasa de crecimiento de motorización en el país es de 6.3% anual (3 veces mayor al crecimientode la tasa demográfica de 2.4%).

4

Consumo final de energía por sector a través del tiempo en México, 2012 (mbep al día)

Fuente: Base de Datos de Energía del Banco Interamericano de Desarrollo (BID), Centro de Transporte Sustentable e Instituto Nacional de Ecología (CTS-INE). Agosto, 2015.

mbep: millones de barriles equivalente de petróleo

El sector transporte es el menos diverso en cuanto a fuentes de energía. En el mundo, el 93%del consumo final proviene de derivados del petróleo, en México supera el 97%.

5

Consumo de energía del sector transporte en México, 2013(Estructura porcentual por subsector y energético)

Fuente: Secretaría de Energía (SENER), International Energy Agency: “Tracking Green Energy Progress 2015”. Agosto, 2015.

6

Australia

Austria

Brasil

Suiza

Chile

China

Alemania

Dinamarca

Ecuador

España

Reino Unido

Grecia

India

Islandia

Israel

Italia

Japón

Corea del Sur

Kuwait

México

Malasia

NoruegaPolonia

Rusia

Turquía

Estados Unidos

Holanda

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300

400

500

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900

- 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000

Veh

ícu

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1,00

0 h

abit

ante

s

PIB per cápita (en dólares de 2005)

Vehículos motorizados por país y PIB per cápita, 2003-2010

* Incluye todos los vehículos de pasajeros y de carga pero excluye los de dos ruedas y tractores de uso agrícola.

Fuente: PAESE con información de World Bank. Agosto, 2015.

En la medida en que aumenta el ingreso de la población, también aumenta el valor del tiempo.Los pasajeros tienden a sustituir la bicicleta por el auto o el auto por el viaje en avión, eligiendo medios de transporte que garanticen la mayor rapidez.

Problema sistémico

Elementosestructurales

Elementosfuncionales

Cambios en infraestructura

Cambios de tecnología

Economía del comportamiento

Consumidores/ ciudadanos

El estilo de vida actual se mantiene con un modelo de movilidad ligado directamente a los ciclosde producción, los hábitos de consumo y el desarrollo económico del país. Para generar uncambio, se requiere una solución integral.

7

El paradigma de la movilidad está cambiando. Para adaptarse, es necesario entender lastransformaciones que ocurren en el mercado y en los hábitos de consumo de los ciudadanos.

Fuente: PAESE, con información del Department for Environment, Food, and Rural Affairs del Gobierno del Reino Unido (DEFRA), Ricardo-AEA y BlueSkyModel. Agosto 2015. 8

Los vehículos eléctricos representan una alternativa que puede contribuir a la transición haciaun futuro más sustentable. Para evaluar de manera integral el impacto en el medio ambiente, esnecesario considerar el ciclo de vida del vehículo.

Emisiones de CO2 a lo largo del ciclo de vida de los distintos tipos de vehículos

358

246

171 166 161

119

77

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Gasolina (8.5km/l)

Gasolina (13km/l)

Eléctrico(carbón)

Híbrido (21 km/l) Eléctrico(combustóleo)

Eléctrico (gasnatural con ciclo

combinado)

Eléctrico (solarfotovoltaica)

Em

isio

nes

g C

O2

/ km

Tipo de vehículo y fuente de energía

Manufactura Electricidad WTW Gasolina WTW

WTW (“well to wheels”) es un análisis amplio que abarca el ciclo de vida del combustible, desde la extracción hasta la combustión en el vehículo.Las emisiones de manufactura están en CO2eq, mientras que las demás están en CO2. Para el propósito de ésta comparación, no existen diferenciassustanciales entre ambas medidas. Se reportan los totales en CO2.

En la medida en que se genera electricidad con combustibles más limpios, habrá menosemisiones. La mezcla energética de la CFE privilegia el uso de fuentes menos contaminantes,las cuales implican un mayor beneficio ambiental, así como menores costos.

9

Nota: La participación porcentual de los combustibles utilizados en la generación se basa en una estimación a partir dela capacidad instalada (megawatts) en el Sistema Eléctrico Nacional.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1999 2012 2014

Geotérmica

Nuclear

Eólica

Carbón

Combustóleo

Hidroeléctrica

Gas Natural

Fuente: CFE. Agosto, 2015.

Portafolio energético de la Comisión Federal de Electricidad (CFE)

En 2012, México no contaba con los gasoductos necesarios para satisfacer oportunamente lademanda de gas natural. El Sistema Nacional de Gasoductos tenía una longitud de poco más de11,300 kilómetros, no estaba interconectado y no contaba con elementos de redundancia.

Longitud del Sistema Nacional de Gasoductos en 2012: 11,342 km

Fuente: Prospectiva de Gas Natural y Gas L.P. 2013-2027, Secretaría de Energía, 2013. 10

Sistema Nacional de Gasoductos en 2012

En el marco del Programa Nacional de Infraestructura y coordinados por la SENER, la CFE yPemex licitan gasoductos que incrementarán el Sistema Nacional de Gasoductos en más de85%, comparado con el Sistema en 2012. Todos estarán construidos y operando antes de queconcluya el 2018.

11

GasoductosLongitud

(kilómetros)Inversión (MDD*)

Aumento del SNG

Existentes hasta 2012 11,342 NA NA

En operación (CFE y Pemex) 1,995 3,449 17%En construcción (CFE y Pemex) 4,292 10,124 38%En licitación (CFE) 2,738 8,590 24%Por licitar (CFE) 1,098 1,724 10%

Total 21,428 23,887 89%

Fuente: Unidad de Promoción de Inversiones, Dirección de Modernización, Comisión Federal de Electricidad, Octubre 2015.

Nuevo Sistema Nacional de Gasoductos

*MDD: Millones de dólares.

BrownsvilleLa Laguna

Waha

San Elizario / San Isidro

Samalayuca

Tuxpan

La Paz

Topolobampo

Sásabe

Presidio / Ojinaga

ZacatecasDurango

Tula

El Encino

La Laguna

Guaymas

El Oro

Puerto Libertad

Mazatlán

Mayakán

Tucson

Morelos

Tamazunchale

Villa de Reyes

Guadalajara

Aguascalientes

Los Ramones

Nueces

Naranjos

Altamira

Hermosillo

Escobedo

Webb

Lázaro Cárdenas

Acapulco

Jaltipan

Salina Cruz

Tapachula

El Cabrito

La Laguna

Tula

Para 2016, la CFE habrá construido 9 centrales de generación nuevas y convertido 7 para que,además de combustóleo, utilicen gas natural. En total, representan cerca de 10,800 MW decapacidad y una inversión mayor a 6,400 MDD.

12

Etapa No. MW MDD

Convertidas 4 3,238 112

En conversión 3 1,320 108

Nuevas 9 6,200 6,200Total 16 10,758 6,408

La Laguna

Presidente Emilio Portes Gil (300 MW)

Francisco Pérez Ríos (1,606 MW)

Manzanillo (700 MW)Villa de Reyes (700 MW)

José Aceves Pozos (300 MW)

Juan de Dios Bátiz Paredes (320 MW)

Puerto Libertad (632 MW)

CC Topolobampo III (666 MW)

CC Empalme I (770 MW)

CC Empalme II (717 MW)

CI Baja California Sur VI (42 MW)

CC Noroeste Topolobampo II (778 MW)

CC Valle de México II (615 MW)

CC Norte III (906 MW)

CC Noreste / Escobedo (889 MW)

CC San Luis Potosí (790 MW)

Conversión de centrales existentes y construcción de nuevas

MW: Megawatts MDD: Millones de dólares.

13

De acuerdo al Centro Mario Molina, entre 2012 y 2014 la CFE redujo sus emisiones de CO2generadas con combustóleo en 45%. Hacia 2018, se estima que la CFE reducirá las emisionespor el uso de combustóleo en un 90%.

Fuente: Centro Mario Molina, con datos de la Dirección de Operación y la Subdirección de Programación. CFE. Agosto 2015.

• Entre 2012 y 2014, la CFE redujo sus emisiones totales de CO2 en 15%.• Hacia 2018, las emisiones totales de CO2 de la CFE bajarán 32%, al pasar de 94 a 63 millones de

toneladas anuales de CO2.

Nota: Datos de la CFE sin incluir Productores Independientes de Energía.

33 30 32 28 27 25 21

3630

20

7 5 43

2527

28

33 38 4039

0

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90

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

Mill

on

es d

e to

nel

adas

an

ual

es d

e C

O2

Carbón, diésel y coque Combustóleo Gas

9487

80

68 70 6963

90%

45%

15%

Emisiones de CO2 por fuente de energía

14

En mayo de 2015 se concluyó la conversión de la Central Puerto Libertad en Sonora. Con ello,se puede generar energía eléctrica utilizando gas natural, combustible de menor costo y másamigable con el medio ambiente.

Central Puerto Libertad después de la conversión operando con gas naturalCentral Puerto Libertad antes de la conversión operando con combustóleo

Fuente: CFE. Agosto, 2015.

Conversión de Central Puerto Libertad

15

Sureste IV y V (600 MW)Inversión estimada: 1,064 MDD

En 2015, la CFE puso en operación 2 centrales de generación renovable. Adicionalmente, tiene3 centrales en construcción, 1 en licitación y 9 por licitar. Estos 15 proyectos contarán con unainversión total aproximada de 4,800 millones de dólares y aumentarán la capacidad instaladarenovable de la CFE en un 20%.

Chicoasén II (240 MW)Inversión: 386 MDDEntrada en operación: septiembre 2018 Unidad 1: julio 2018Unidad 2: agosto: 2018Unidad 3: septiembre 2018Desarrollador: Omega / Sinohydro

Rehabilitación y Modernización de la Central Temascal Unidades 1 a 4* (14 MW)Inversión: 26 MDDEntrada en operación: septiembre 2018Desarrollador: Andritz Hydro

Tamaulipas IV (296 MW)Inversión estimada: 462 MDD

Tamaulipas I (200 MW)Inversión estimada: 308 MDD

Tamaulipas II (200 MW)Inversión estimada: 308 MDD

Tamaulipas III (200 MW)Inversión estimada: 308 MDD

Sureste I Fase II (102 MW)Inversión: 157 MDDEntrada en operación: 13 de junio de 2015Desarrollador: Enel Green Power Mexico

Sureste I Fase I (200 MW)Inversión estimada: 406 MDD

Sureste II y III (585 MW) Inversión estimada: 1,079 MDD

Santa Rosalía(2 MW)Inversión estimada: 9 MDD

Los Humeros III Fase B (25 MW)Inversión estimada: 67 MDD

Los Humeros III Fase A (25 MW)Inversión: 43 MDDEntrada en operación: abril 2016Desarrollador: Alstom Mexicana

Los Azufres III Fase I (53 MW)Inversión: 70 MDDEntrada en operación: 26 de febrero de 2015Desarrollador: Diamante Azufres / Mitsubishi

Los Azufres III Fase II (25 MW)Inversión estimada: 63 MDDPrebases: 19 de mayo de 2015Bases: 8 de julio de 2015Fallo: noviembre 2015Entrada en operación: junio 2018

Fuente de energía No. MW MDDIncremento en la

capacidad instalada de la CFE por fuente

Geotérmica 5 130 252 15%Hidroeléctrica 2 254 412 2% Eólica 8 2,383 4,092 398%

Total 15 2,767 4,756 20%

En construcción

Fuente: Subdirección de Programación y Dirección de Proyectos de Inversión Financiada, CFE. Agosto 2015.

Por licitar

En operación

MW: Megawatts MDD: Millones de dólares.

En licitación

Centrales de generación renovable

* Al término de la RM la central Temascal aumentará su capacidad instalada en 14 MW, pasando de 354 MW a 368 MW.

16

Además de los proyectos que ya están en marcha, la CFE continuará con la instalación deplantas generadoras basadas en energías renovables, ya que los costos de estas tecnologíascontinúan haciéndolas más accesibles.

Fuente: PAESE, con información del Renewable Energy Market Report de la International Energy Agency (IEA). Agosto, 2014.

$-

$100

$200

$300

$400

$500

$600

Tipo de energía

US

D 2

013

po

r M

Wh

Costos normalizados de electricidad generada con fuentes renovables

Solar fotovoltaica a gran escala

Solar concentrada con almacenamiento

Eólica terrestre

Eólica marina

Solar fotovoltaica residencial

Solar fotovoltaica comercial

Las fuentes usadas para generar electricidad influyen directamente en las emisiones de CO2atribuibles a los vehículos eléctricos. Conforme se sigan adoptando fuentes renovables, lahuella de carbón de los vehículos eléctricos mejorará con respecto a los autos tradicionales.

Vehículo eléctrico con el portafolio energético de la CFE8.5 km/kWh

Vehículo de gasolina13 km/L

17Fuente: Con información de la CFE, BMW, EcoVehículos y el Institute for Transportation and Development Policy (ITDP).

Supuestos: Promedio de 15,000 km recorridos al año por auto en México. Emisión de 0.4524 toneladas de CO2 por MWh generada en México.Emisiones de gasolina solamente por combustión.

20.78

13.35

3.99

0

5

10

15

20

25

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

Em

isio

nes

CO

2(t

on

elad

as)

Tiempo (años)

Emisiones acumuladas por operación

Vehículo de gasolina8.4 km/L

20.78 ton CO2

13.35 ton CO2

3.99 ton CO2

El 80% del precio de la electricidad depende del tipo de combustible que se utilice paragenerarla. Los cambios en su precio influyen en las políticas de movilidad eléctrica. Enpromedio, un kilómetro recorrido con energía eléctrica, resulta entre un 50% a un 70% másbarato que un kilómetro recorrido con gasolina.

18Fuente: Elaboración propia, con información del MIT, Institute for Transportation and Development Policy (ITDP), BMW, Pemex, EcoVehículos, Banco de México y la CFE. Agosto, 2015.

Supuestos: Estos son los costos aproximados para el primer año de operación y excluyen el precio del vehículo e impuestos (ISAN e IVA). Impuestos ytrámites anuales incluyen el Impuesto sobre Tenencia y la verificación para circular en el Distrito Federal durante 2015. No se aplica el subsidio sobrela Tenencia porque el valor del auto utilizado en este análisis rebasa el límite de $250,000. La Tenencia disminuye conforme se deprecia el auto. Laeficiencia del vehículo eléctrico es de 8.5 km/kWh y la del vehículo de gasolina es de 13 km/L. La electricidad se factura en Tarifa 02 al mes de agosto,con 375 kWh al bimestre, incluyendo el cargo cargo fijo e IVA. La gasolina utilizada es Premium ($14.38/L).

$0.69 $0.51

$1.10

$0.37

$0.88

$2.67

$0.88

$-

$0.50

$1.00

$1.50

$2.00

$2.50

$3.00

Vehículo de gasolina Vehículo eléctrico

Co

sto

(p

eso

s/km

)

Costos de operación por kilómetro

Mantenimiento Energía Impuestos y trámites anuales en el D.F.

La CFE, junto con la industria automotriz, impulsa el desarrollo de infraestructura para autoseléctricos e híbridos-enchufables. La CFE ha desarrollado una estrategia transversal paracubrir las necesidades específicas de los principales sectores del mercado.

Principales acciones de la CFE para la promoción de la electromovilidad

19

Tipo de participante

Acciones implementadas

Sector público

• Enlace con autoridades de los tres órdenes de gobierno.• Recopilación de información para planeación de política pública.• Desarrollo de especificaciones técnicas y normatividad de

instalación.• Difusión de información.

Sector empresarial

• Firma del convenio de Colaboración con la Asociación Mexicanade la Industria Automotriz (AMIA).

• Venta e instalación de electrolineras para flotillas vehiculares.• Asesoría técnica en la instalación.• Monitoreo del crecimiento del mercado.

Consumidoresindividuales

• Instalación de medidor independiente para evitar el cambio detarifa.

• Venta e instalación de electrolineras residenciales.• Asesoría técnica en la instalación.

Fuente: Con información del PAESE. Agosto, 2015.

20

Casa

Oficina

Ciudad(Recargas de oportunidad)

Autopista

Niv

el 1

[3.5

-17

h]

Ciudad (Recarga rápida)

Niv

el 3

[0

.5-1

h]

Niv

el 2

[3.5

-8 h

]Niveles de electrolineras, tiempo de recarga y frecuencia de uso

La dinámica de uso y recarga de los vehículos eléctricos modifica por completo el paradigmade movilidad. A diferencia de los automóviles tradicionales, pueden recargarse mientras noestán en uso, como en la noche o durante el horario laboral.

Fuente: PAESE, con información del National Research Council, 2015.

La energía eólica y fotovoltaica con respaldo de baterías ayuda a mitigar la intermitencia de lasenergías renovables.

21

• Generación de planta eólica y solar de 90 MW con paquete de batería de respaldo de 10 MW en bloques de 15 minutos firmes.16

Energía fotovoltaica

Energía eólica

Fuente: Grupo IUSA, 2015.

La tarifa eléctrica aumenta conforme aumenta el consumo. Por ello, la CFE instala en el hogardel propietario de un auto enchufable un medidor independiente para facturar exclusivamente elconsumo de la electrolinera y conservar el nivel de tarifa doméstica.

22

$-

$500

$1,000

$1,500

$2,000

$2,500

$3,000

$3,500

I II III IV V VI

Fac

tura

ció

n b

imes

tral

($)

Bimestres

Facturación integrada (1 medidor)

Facturación separada(2 medidores)

Facturación original

Compra de vehículo e instalación de electrolinera

Supuestos: Consumo doméstico de 450 kWh y consumo de la electrolinera de 375 kWh al bimestre, lo que equivale a 41-52 km diarios (15-20 recargas o2,500-3,200 km al bimestre). La electricidad doméstica es de Tarifa 01. La electricidad para la electrolinera es de Tarifa 02 con medidor adicional y de altoconsumo (DAC) sin éste. IVA incluido. Tarifas actualizadas al 31 de agosto de 2015.

Ejemplo de facturación con y sin la instalación de un medidor adicional

Fuente: PAESE, con información del Sistema Comercial de la CFE (SICOM). Agosto, 2015.

$852

$3,200

$2,043

La CFE, en coordinación con la industria automotriz, monitorea la instalación de electrolinerasa fin de: 1) localizar zonas con potencial de expansión donde se pueda promover estatecnología y 2) diseñar políticas públicas que promuevan el crecimiento del mercado.

Densidad de electrolineras en el país por entidad federativa

23Fuente: PAESE, con información de la AMIA, BMW, GE, Schneider Electric, Nissan Porsche.

DF

El mercado de vehículos eléctricos en México se encuentra en etapa inicial. A través delmonitoreo que ha llevado a cabo la CFE en alianza con la industria automotriz, se puedenobservar patrones de crecimiento y áreas en las que se puede fomentar la adopción de estatecnología.

Densidad de vehículos eléctricos en el país por entidad federativa

24Fuente: PAESE, con información de la AMIA, BMW, GE, Schneider Electric, Nissan Porsche.

DF

DF

La CFE continuará promoviendo el desarrollo del mercado de electro-movilidad en México eincorporando energías cada vez más limpias para la generación de electricidad.

Impulso a la electro-movilidad en México

Anexos

Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico (PAESE)

10 de noviembre de 2015

27

El precio de las baterías representa un tercio del valor de un vehículo eléctrico. Sin embargo, elcosto ha disminuido más de la mitad desde 2008. Se estima que los líderes del mercado tienenprecios cercanos a 300 dólares por kWh, valor que se proyectaba alcanzar hasta el 2020.

Fuente: U.S. Department of Energy.

Evolución y proyecciones de precios de baterías

28

Los costos operativos de los vehículos eléctricos resultan menores independientemente de laubicación y la variación en los precios. Este ahorro se puede cuantificar a lo largo de toda lavida útil del vehículo.

Supuestos: El tipo de cambio es de17.18 pesos por dólar. La eficiencia del vehículo eléctrico es de 8.5 km/kWh y la del vehículo de gasolina es de 13km/L. La electricidad en México se factura en Tarifa 02 al mes de agosto y la gasolina utilizada es Premium ($14.38/L).

Fuente: Elaboración propia, con información del MIT, Pemex, Banco de México y la CFE. Agosto, 2015.

$0.69 $0.69 $0.69 $0.51 $0.51 $0.51

$2.38

$0.79 $1.10

$0.24 $0.24 $0.37

$3.06

$1.48

$1.79

$0.76 $0.76 $0.89

$-

$0.50

$1.00

$1.50

$2.00

$2.50

$3.00

$3.50

UE EUA MX UE EUA MX

Vehículo de gasolina Vehículo eléctrico

Co

sto

(p

eso

s p

or

km)

Costos de operación por kilómetro

Mantenimiento Energía

29

Generación de energía 12 horas diferentes paneles, día soleado

Generación de energía 12 horas, diferentes paneles, día nublado

Las energías renovables se dividen en constantes e intermitentes. Las energías hidroeléctrica ygeotérmica son constantes porque pueden generar electricidad de manera continua. Lasenergías solar y eólica son intermitentes, porque dependen del sol y del viento, cuya fuerzavaría durante el día.

Fuente: Grupo IUSA, 2015.