Programa Nacional de Investigaciones en Energía y Minería Un compromiso en la construcción de un futuro energético y minero sustentable Forum Latino-Americano Hidrogeno y Pilas de Combustible Omar Prias C Jefe del Programa Rio de Janeiro Marzo 2005 Contenido • Plan Energético Nacional 2003 – 2020 • Capacidades Científicas, Tecnológicas y de Innovación • Realidades y perspectivas • Propuestas para impulsar el desarrollo del Hidrogeno y las Pilas de combustible en la región PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2003-2020 ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2003 – 2020 UPME- Ministerio de Minas y Energía- Colombia ENTORNO NACIONAL • Las reformas introducidas desde comienzos de los años 90 en el marco institucional, se han venido consolidando aunque con ritmos diferentes a los esperados, debido principalmente a la recesión de la economía y la agudización del conflicto interno. •Insuficiencia de las reservas de hidrocarburos para atender las demandas internas y para continuar generando ingresos de exportación en el mediano y largo plazo. ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2003 – 2020 UPME- Ministerio de Minas y Energía- Colombia CONTEXTO SOCIOECONOMICO La inversión pública ha disminuido dejando en manos de la privada su operación y expansión. La inversión privada en el sector de Energía y Minas durante el 2001 fue de 4,004,227 millones de pesos. CONSUMO PER CAPITA DE ENERGIA DISTRIBUCION SECTORIAL DE LA INVERSION PRIVADA 2001 5.00 Minería 2% Electricidad 27% BEP/Habitante Carbón 5% 5.50 4.50 4.00 3.50 3.00 Petróleo 54% Gas 12% 2.50 1997 COLOMBIA 2000 PROM. R. ANDINA PROM. LATINOAMERICA ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2003 – 2020 UPME- Ministerio de Minas y Energía- Colombia CONTEXTO INSTITUCIONAL A lo largo de la última década se han desarrollado ajustes institucionales orientados a fomentar la competencia en los mercados internos y a facilitar la vinculación del capital privado para el desarrollo de proyectos de infraestructura. • • La profundidad de las reformas no ha sido homogénea, por la naturaleza de las diferentes industrias y actividades ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2003 – 2020 UPME- Ministerio de Minas y Energía- Colombia ENERGIA Y MEDIO AMBIENTE En la agenda ambiental mundial se han venido registrando una serie de acuerdos para reducir los contaminantes. PCBs y gases de efecto invernadero. • Las preocupaciones ambientales, principalmente en los países europeos, marcarán la evolución tecnológica del sector y podría incluso condicionar nuestras exportaciones. • Con relación al Cambio Climático, el país ratificó la Convención de Cambio Climático mediante la ley 164 de 1995 y el Protocolo de Kioto mediante la Ley 629 del 27 de diciembre de 2000. •El compromiso del sector energético colombiano en la planeación se viene consolidando con la formulación de lineamientos de política ambiental específicos para el sector y con el desarrollo de herramientas y metodologías . • De manera estratégica se ha trabajado en la introducción del concepto de ordenamiento del territorio como herramienta facilitadora para el establecimiento de nuevos proyectos minero energéticos. • Los agentes del sector energético, públicos y privados, se han preocupado por tener una participación activa en la discusión y establecimiento de políticas, regulaciones, normas, guías técnicas y acuerdos. ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2003 – 2020 UPME- Ministerio de Minas y Energía- Colombia CONSUMO FINAL DE ENERGIA El consumo de energía final en Colombia empieza a mostrar los efectos de la crisis económica a partir de 1998 . CONSUMO FINAL DE ENERGIA POR ENERGETICO [Valores en Tcal] 100% 19,281 14,504 90% 15,028 22,838 80% 30,474 30,264 70% 60% 43,834 43,770 246,384 50% 238,709 40% 30% 117,673 102,040 20% 10% 0% 1997 Crudo y Derivados Leña y Bagazo 2001 Electricidad Gas Natural Carbón ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2003 – 2020 UPME- Ministerio de Minas y Energía- Colombia CONSUMO FINAL DE ENERGIA A nivel sectorial, el sector transporte continua siendo el mayor consumidor de energía, específicamente de derivados del petróleo. CONSUMO FINAL DE ENERGIA POR SECTOR 2001 [Tcal] Agropecuario y Minero 18,013 8% Transporte 67,286 29% Construcciones, 3,857 2% No Identificado, 15,269 7% Residencial, 47,721 21% Industrial 64,812 28% Comercial y Público 11,354 5% ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2003 – 2020 UPME- Ministerio de Minas y Energía- Colombia OFERTA DE ENERGIA En el año 2000 se logró el máximo histórico en producción de energía debido principalmente al desarrollo de los campos de Cusiana-Cupiagua. PRODUCCION DE ENERGIA PRIMARIA 2001 [Tcal] Carbón 282,100 38% Leña 26,964 4% Recuperación 3,159 Hidroenergía Bagazo 0% 34,359 22,195 5% 3% Gas Natural 70,216 9% Petroleo 304,436 41% El total de producción de energía durante el 2001 fue de 743,428 Teracalorías, del cual el 66% fue exportado. Ejercicio de Proyección Resultados Demanda de Energía Primaria por Fuente e Importaciones 2002 – 2020 (2002 – Histórico) 45 0000 40 0000 Producción de Energía Primaria en Colombia 2000 – 2020 35 0000 (2000 – 2002: Histórico) 9 00000 30 0000 8 00000 20 0000 7 00000 15 0000 6 00000 T e r a c a lo ri a s TC A L 25 0000 10 0000 5 0000 0 5 00000 4 00000 3 00000 2002 2003 2004 200 5 2006 200 7 2008 200 9 2010 201 1 2012 201 3 2014 201 5 2016 201 7 2018 201 9 2020 PE TROL EO CARB ON BIOM AS A GA S NA TURA L HIDRO ENE RG IA DE RIV A DO S IMP ORTADO S 2 00000 No se considera Plan Maestro de Cartagena 1 00000 B A GA ZO LE ÑA HID RO ENE RGIA PE TR O LE O G AS NA TURA L CAR BO N 2 0 20 2 0 19 2 01 8 2 0 17 20 1 6 2 0 15 2 0 14 2 01 3 2 0 12 2 0 11 2 01 0 2 0 09 20 0 8 2 0 07 2 0 06 2 00 5 2 0 04 2 0 03 2 00 2 2 0 01 20 0 0 0 Ejercicio de Proyección Resultados Proyección de la Demanda de Energía Final por Fuente 2002 – 2020 (2002 – Histórico) Proyección de la Demanda de Energía Final por Sector 2002 – 2020 (2002 – Histórico) 400 000 400000 350 000 350000 300 000 300000 250000 TC A L 200 000 150 000 200000 150000 100 000 100000 50 000 50000 B IOMASA CARBON ELECTRI CI DAD GAS NAT URAL DE RIVADOS D EL PETR OLE O 2 02 0 2 0 19 2 01 8 2 0 17 2 01 6 2 0 15 2 01 4 2 0 13 2 01 2 2 0 11 2 01 0 2 0 09 2 00 8 2 0 07 2 00 6 2 0 05 2 00 4 2 0 03 0 2 00 2 TCA L 250 000 0 200 2 2003 200 4 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 201 2 2013 201 4 2015 2016 201 7 2018 2019 2020 TRANS PORTE RESIDENCIAL INDUSTRIAL COMERCIAL OTROS* Ejercicio de Proyección Análisis de Consumo de Gasolina Demanda de Gasolina Motor por tipo de Oferta 2001 – 2020 (2001 – Histórico) Considera las reducciones por Ley de Alcoholes y Transmilenio 1 40000 1 20000 1 00000 BD C 80000 60000 40000 20000 202 0 20 1 9 201 8 20 17 20 1 6 201 5 20 14 20 1 3 201 2 20 11 20 1 0 200 9 20 08 20 0 7 200 6 20 05 20 0 4 200 3 20 02 0 VENTAS M ER CA DO LEGAL R EDUC C IO N E N LA DEM ANDA POR ALCOHOL C ONTR AB ANDO HUR TO + M EZC LAS R EDUC CION EN LA DEMANDA P OR TR ANS M ILENIO VENTAS MER C ADO LEGAL M ANTENIENDO HUR TO Y C ONTR AB ANDO DE 2 0 0 1 ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2002 – 2020 UPME- Ministerio de Minas y Energía- Colombia MOTIVACIONES • Minimizar la participación del Estado en las actividades productivas • Utilización de mecanismos de mercado e introducción de la competencia en todos los energéticos • Integralidad en la definición de las políticas • Eficiencia asignativa en los recursos • Suficiencia Energética • Sostenibilidad en el desarrollo del sector • Contribución del sector al desarrollo científico y tecnológico • Garantizar la integralidad de la cobertura energética ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2002 - 2020 OBJETIVOS DE LA ESTRATEGIA ENERGETICA NACIONAL • GARANTIZAR EL APORTE A LA BALANZA COMERCIAL Y A LOS INGRESOS DE LA NACION Mantener e incrementar las exportaciones de petróleo y carbón, así mismo como la interconexión energética con otros países, surgen como ejes centrales para el cumplimiento de este objetivo. ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2002 – 2020 UPME –Ministerio de Minas y Energìa OBJETIVOS DE LA ESTRATEGIA ENERGETICA NACIONAL • CONSOLIDAR EL ESQUEMA COMPETITIVO EN LOS DIFERENTES MERCADOS Las ventajas de la competencia en aquellos segmentos del mercado donde ello es posible e incluso deseable, son indudables, especialmente por las mejoras en la eficiencia productiva. • PROFUNDIZAR EL DESARROLLO DEL PLAN DE GAS Se debe consolidar el plan de masificación de gas y tomar las medidas necesarias para incrementar su producción y consumo (ampliación de cobertura, uso del gas vehicular, gas como insumo petroquímico, entre otros), así como el desarrollo de proyectos de exportación, sin descuidar el abastecimiento interno ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2002 - 2020 OBJETIVOS DE LA ESTRATEGIA ENERGETICA NACIONAL • AMPLIAR Y GARANTIZAR LA OFERTA INTERNA DE ENERGETICOS CON PRECIOS EFICIENTES Y ADECUADA CALIDAD El aumento de la cobertura de energía a todas las regiones y sectores del país constituye una de las preocupaciones permanentes de la política energética y de los diferentes planes de gobierno. • FAVORECER EL DESARROLLO REGIONAL Y LOCAL El incremento del abastecimiento de energía en zonas aisladas corresponde a actividades difícilmente rentables, al menos en sus etapas iniciales. Esto, más los débiles niveles y posibilidades de desarrollo de esas zonas, hacen indispensable la consideración e implementación de esquemas diferentes a los esquemas de suministro de energéticos y extensión de redes que se han manejado tradicionalmente. ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2002 - 2020 OBJETIVOS DE LA ESTRATEGIA ENERGETICA NACIONAL • INCORPORAR NUEVAS FUENTES Y TECNOLOGIAS, Y USOS EFICIENTES DE LA ENERGIA El cambio tecnológico constituye una variable de decisiva importancia en el desarrollo de los sistemas energéticos. Se prevé que la introducción de tecnologías más eficientes y ambientalmente compatibles, tanto en el suministro como uso final de energía, contribuirán a la constitución de sistemas energéticos más productivos y a una utilización más eficaz de los recursos disponibles. ESTRATEGIA ENERGETICA INTEGRAL PLAN ENERGETICO NACIONAL VISION 2002 – 2020 UPME –Ministerio de Minas y Energìa • ESTRATEGIAS PARA ENERGIAS ALTERNATIVAS • Desarrollo del programa de alcohol carburante y de Biodiesel con el fin de disminuir la dependencia en la gasolina y el diesel en la oferta de combustibles para el mercado automotor. Implementar el uso del biodiesel como combustible de manera urgente y prioritaria. Una adecuada política de precios será la base para una correcta asignación de los recursos energéticos. Los precios deben reflejar los costos económicos de los energéticos, y las contribuciones o subsidios que se requieran deben ser adecuadamente establecidos. • • • Estado actual y oportunidades • Existe un marco legal y regulatório • Se disponen de Fondos para la inversión en soluciones energéticas en Zonas no Interconectadas • Se dispone de fondos para la Investigación • Tenemos un parque eolico piloto en la alta Guajira 20 MW • Soluciones puntuales en energía solar y biomasa Estado actual y oportunidades • Existe un marco legal y regulatório – Ley de Uso Racional y Eficiente de Energía y Fuentes no Convencionales. – Ley de alcoholes – Ley de Biocombustibles – Incentivos para los productores – Incentivos regulatorios en los mercados energéticos Marcos legales y regulatorios • Ley 697/2001 “ mediante la cual se fomenta el Uso racional y eficiente de la energía, se promueve la utilización de energías alternativas y se dictan otras disposiciones, en donde Colciencias tiene responsabilidades y oportunidades para promover la investigación • La ley 693 de 2001 Por la cual se dictan normas sobre el uso de los alcoholes carburantes, se crean estímulos para su producción, comercialización y consumo Capacidades Científicas, tecnológicas y de innovación Programa Nacional de Investigaciones en Energía y Minería Estado del Arte • Existen 90 grupos de investigación en E y M • Existe una RED COLMBIANA DE INVESTIGACION DE EFICIENCIA ENERGETICA- RECIEE con 20 grupos de investigación • Existen 9 programas de Doctorado en temas relacionados • Actualmente se están desarrollando en Colombia investigaciones en Energía Eólica, Energía solar, Celdas de combustible y Biocombustibles • Eficiencia Energética como tema líneas estratégicas de investigación del Programa Nacional de investigaciones en Energía y Minería. Financiación de proyectos 16.000.000 14.000.000 12.000.000 10.000.000 8.000.000 6.000.000 4.000.000 2.000.000 0 35 30 25 20 15 10 5 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Años Financiado Colciencias Costo Total Número de Proyectos Número de Proyectos Miles de Pesos Constantes de 2004 Financiación Colciencias 1999-2004 Formación de grupos -90 en total 25 20 15 10 Período 20032004 19992002 19951998 19911994 19861990 0 19811985 5 19731980 N ú m ero d e G ru p os Gráfica 1. Grupos de Investigación Formados Grupos por temas DISTRIBUCION DE LOS GRUPOS DE INVESTIGACION POR AREA TEMATICA Otros Energías Alternativas Ciencias de la Tierra 3% 2% No declaran área 3% Uso Racional de 5% Electroquímica y Energía Corrosión 24% Carbón 5% 9% Sector Eléctrico Minería Hidrocarburos 22% 13% 14% Instrumentos disponibles de Financiación para el sector productivo • Línea de Crédito BANCOLDEX-. COLCIENCIAS con incentivo a la innovaciòn • Cofinanciaciòn Empresas – Grupos de investigación • Incentivos Tributarios • Misiones Empresariales. Tecnológicas Desarrollo de un prototipo experimental para el suministro de energía eléctrica con celdas de combustible alimentadas con propano y mezclas H2/ CO • El Objetivo General – es desarrollar un prototipo experimental para el suministro de energía eléctrica con base en la tecnología de las celdas de combustible de propano y mezclas H2/CO. • Los objetivos específicos son: – Desarrollar y evaluar la operación de celdas de combustible alimentadas con propano y mezclas H2/CO con diferentes catalizadores en el ánodo – Estudiar la influencia de la concentración de CO (en las mezclas H2/CO) sobre el desempeño global de la celda para estimar de este modo el grado de tolerancia al CO alcanzado. – Desarrollar un modelo matemático para predecir el comportamiento de una celda de combustible. – Diseñar el sistema de conversión de energía directa en alterna. – Montar y poner en funcionamiento un sistema de experimentación para la evaluación del desempeño de celdas de combustible Análisis y evaluación experimental de celdas de combustible. Inserción en el sistema energético nacional. • Objetivos Generales – Evaluar, analizar y desarrollar celdas de combustible a través de: – La prueba de gas natural, futuro del sistema energético regional y nacional, como combustible de las celdas. – La prueba de películas poliméricas conductoras iónicas y electrolito polímero, sintetizados en el laboratorio, como electrolito. – La prueba de polímeros conductores electrónicos como electrodos de las celdas. – Estos objetivos se sustentan sobre la base de la integración de esfuerzos en especial con los centros y grupos de investigación en catálisis, polímeros, Ingeniería de Materiales, corrosión, simulación y control de procesos, petroquímica y carboquímica, informática, asuntos ambientales y recursos naturales y potencia eléctrica. TENDENCIAS Energía Tecnología Medio ambiente equidad social ENERGIA Y DESARROLLO SUSTENTABLE Elementos para una política y una estrategia en CyT •Regular la competencia y la Privatización para promover la inversión en nuevas tecnologías. •Las innovaciones pueden ser incorporadas a mayor ritmo que el desarrollo de la capacidad en I&D y de las condiciones regulatorias •Articular las políticas en I&D con los sectores estratégicos • Difundir en el sector productivo los incentivos para la innovación en nuevas tecnologías energéticas. Elementos para una estrategia 1 • Promover los proceso de aprender - haciendo y aprender usando. • Combinar innovaciones radicales con incrementales en energías renovables, nuevos combustibles y tecnologías limpias para combustibles fósiles. • La regulación, las normas, los instrumentos económicos pueden contribuir en la transferencia y la difusión de la innovación. • Fortalecer las capacidades Científico tecnológicas en toda la cadena energética en relación directa con las cadenas productivas de la región La transferencia eficaz y la negociación. Dos pasos fundamentales • Prospectiva y vigilancia • Fortalecer y crear condiciones institucionales, financieras para el desarrollo de proyectos y para la creación de centros de capacitación , demostración y transferencia. • La innovación y el desarrollo propio. Una obligación en las políticas energéticas, industriales y arancelarias. Preguntas básicas • Tenemos la capacidad científica y tecnológica, infraestructura, laboratorios, recurso humano para estar en la punta de la investigación de la eficiencia energética en el mundo? • Se prevé un escenario de crisis energética y de debilidad de la seguridad energética nacional y por lo tanto se requiere aumentar la productivida y la competividad con la incorporación de conocimiento. EL RETO Fortalecer la Investigación en Eficiencia Energética para el aprovechamiento óptimo de los recursos energéticos disponibles y conocimiento de nuevas fuentes de energía; como también al uso racional y eficiente de la misma a lo largo de la cadena productiva, desde la producción hasta su uso final. COLCIENCIAS Programa Nacional de Investigaciones en Energía y Minería Transv. 9 A Bis No. 132-28 PBX: (1) 625 84 80 Extensiones 2262/ 2266 Fax: (1) 625 17 88 Bogotá, D.C. www.colciencias.gov.co [email protected]