MOOC Mercados de carbono: Proyecto de mitigación de GEI como parte de una evaluación

1. 1
PRÁCTICA INDIVIDUAL
Propuesta de PROYECTO DE MITIGACIÓN DE GEI mediante la reducción de
emisiones contaminantes a niveles inferiores al umbral permitido de 25 mil
tCO2,-eq al año para la construcción de un conjunto de 10,000 casas habitación
en la República Mexicana.
1. Objetivo general del proyecto.
Proponer una tecnología alternativa de generación de energía eléctrica que
sustituya el uso de electricidad y gas natural para generar fuerza que permita
operar los electrodomésticos; iluminación especialmente donde está oscuro y
calor para cocinar y calentar agua para el aseo cotidiano en la ducha;
empleados en las actividades cotidianas de las familias que habitarán las 10 mil
casas que se construirían en el territorio mexicano y que además de proveer de
luz, fuerza y calor reduzca la emisión de GEI a un nivel inferior o igual al del
umbral permitido en la República Mexicana ( 25 mil tCO2,-eq al año) mediante
una inversión que sea recuperada en menos de dos años.
2. Objetivos específicos.
El objetivo general se verá satisfactoriamente cumplido cuando:
a) Se dimensionen las emisiones anuales generadas por la tecnología
convencional con la cual se equiparán las 10 mil casas habitación.
b) Se identifiquen diversas alternativas de generación de energía y se
justifique una de ellas como propuesta de solución para reducir las
emisiones anuales.
c) Se calculen la cantidad de emisiones totales de la tecnología propuesta
la cual deberá estar por debajo del umbral de emisiones permitido, a
saber 25 mil tCO2,-eq al año.
d) Se presente el importe que representa la adquisición y puesta en
marcha de la tecnología alternativa para las 10 mil casas habitación
e) Se calculen los ahorros económicos asociados con el consumo de
energía eléctrica y gas natural derivados de la implementación de la
tecnología alternativa propuesta.
f) Se determine la cantidad de emisiones reducidas por el proyecto de
mitigación y que éstas no excedan el umbral de de 25 mil tCO2,-eq
anuales
g) Se determinen los ingresos anuales obtenidos en algún Mercado de
Carbono por la venta de emisiones reducidas a un precio de $ 1,440 por
tonelada de tCO2 anual durante la vida útil de la tecnología alternativa.
h) Se determine el tiempo de recuperación de la inversión, y que éste
indicador sea menor a un período de dos años para que resulte atractivo
a la constructora.
3. Situación actual que presenta la constructora.
La constructora, ABC, S.A. está planeando la construcción de 10 mil casas
habitación en diversos lugares del territorio nacional. Los directivos de dicha
Juan Gallardo Cervantes

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constructora están conscientes de las emisiones contaminantes indirectas
que dicho proyecto generará una vez que las casas se vendan y sean
habitadas y tienen interés en cumplir con la normatividad que existe al
respecto, misma que permite hasta 25 mil tCO2-eq anual y el cumplimiento
de esta normatividad es el origen y justificación de la presente propuesta de
mitigación de emisiones, mediante el análisis alternativo de tecnologías
reductoras de GEI y la implementación de la mejor tecnología alternativa,
entendida ésta como aquella que tecnología que cumpla con las siguientes
dos condiciones:
a) Que reduzca las emisiones GEI que tendrá la habitación de las 10 mil
casas habitación a un umbral inferior a 25 mil ICO2,-eq anual.
b) Que la inversión requerida por la nueva tecnología de generación de
energía pueda recuperarse en un plazo inferior a dos años.
4. Determinación de las emisiones GEI anuales generadas por la
tecnología convencional con la que se tiene pensado equipar las 10 mil
casas habitación y el costo que éstas representan anualmente.
Para realizar el cálculo de las emisiones anuales de GEI se tomaron en
cuenta el consumo mensual de energía eléctrica en KW/h así como el
consumo de gas natural en m3
así como sus factores de emisión.
4.1 Emisiones anuales de GEI por consumo de energía eléctrica
- Consumo de energía eléctrica mensual por casa habitación: 500
KW/h
- Consumo de energía eléctrica anual por casa habitación 500*12
meses = 6,000 KW/h
- Factor de emisión: Luz: 0.000459 tCO2-eq por kWh
- Emisiones de GEI anuales por casa habitación: 6000 KW/h x
0.000459 = 2.754 tCO2-e
- Emisiones anuales por las 10 mil casas: 2.754 x 10000 = 27,540
tCO2-eq
4.2 Emisiones anuales de GEI por consumo de gas natural:
- Consumo de gas natural mensual por casa habitación: 270 m3
- Consumo de gas natural anual por casa habitación 270 m3
*12
meses = 3,240 m3
- Factor de emisión: 0.025 tCO2-eq por m3
- Emisiones de GEI anuales por casa habitación: 3,240 m3
x 0.025
= 81 tCO2-eq
- Emisiones anuales por las 10,000 casas: 81 x 10,000 = 810,000
tCO2-eq
4.3 Emisiones totales de GEI por energía eléctrica y gas natural
- Simplemente es la suma de las emisiones GEI de los incisos
anteriores. Es decir: (27,540 + 810,000) tCO2-eq
Juan Gallardo Cervantes

3. 3
- O sea, 837,540 tCO2-eq
5. Identificación de alternativas de generación de energía y justificación de
la mejor de ellas como propuesta de solución para reducir las emisiones
anuales.
5.1 Alternativas de generación de energía
Existen diversas formas de generar energía, desde la nuclear,
kinética aprovechando el movimiento del viento (eólica), las olas, las
corrientes de agua (hídrica), geotérmica aprovechando el calor
interno de la tierra; térmica, mediante la quema de combustible fósil
(carbón mineral, carbón vegetal, combustóleo, diesel, gas licuado,
gas natural); solar mediante el uso de paneles fotovoltaicos; biomasa
para producir biogás, Bioetanol a partir de vegetales, entre las más
conocidas y empleadas en distintas latitudes del mundo.
Sin embargo, la selección de la mejor tecnología de generación de
energía debe basarse en los siguientes cuatro criterios:
a) Asequibilidad
b) Disponibilidad
c) Fiabilidad y
d) Compatibilidad ambiental
La asequibilidad es el criterio más importante porque tiene qué ver
con el costo y solamente es asequible lo que se puede pagar. De tal
manera que si una tecnología es inasequible, por definición es
insostenible económicamente.
La disponibilidad se refiere a que el recurso con el que se generará
la energía exista y esté disponible en tiempo y cantidad. Es decir
esté disponible cuando se requiera y en la cantidad que se requiera.
Debe ser obvio que donde existe abundancia de un recurso natural
renovable las personas echarán mano de él, especialmente porque
su abundancia lo hace disponible y asequible en términos del costo
que implica su aprovechamiento. Así, donde haya carbón mineral,
madera, petróleo, fuertes vientos, litoral con oleaje, ríos con cauces
grandes y caídas de agua, geotermia, éstos recursos se emplearán
para generar energía en alguna de sus formas, especialmente si con
la abundancia del recurso la generación es asequible, es decir
económica.
La fiabilidad se refiere al grado de confianza que tenemos en que el
recurso pueda suministrarse de manera segura y contínua y sobre
todo que pueda ser abastecido en condiciones de desastres
naturales o que sea fácilmente restaurable dicho suministro después
de un desastre natural. Por ejemplo, en caso de sismo o inundación
y la consiguiente interrupción del fluído de energía eléctrica es
Juan Gallardo Cervantes

4. 4
necesario restablecerlo a la brevedad, cosa que regularmente hace
la Compañía Federal de Electricidad.
La compatibilidad se refiere al compromiso que, como seres
humanos, tenemos para con nuestro entorno natural, protegiéndolo,
preservándolo y desarrollándolo con el fin de que esté disponible
para las generaciones que nos sucedan.
Y la mayor parte de las veces la solución no puede satisfacer a todos
estos criterios ya que en la práctica la generación de la energía se
hace mediante decisiones que toman en cuenta parcialmente dichos
criterios, en función de la disponibilidad del recurso de donde vendrá
la obtención de la energía; del mayor o menor costo que implica la
generación, distribución y comercialización de la energía. En efecto,
la energía proveniente de la radiación solar será sin duda una de las
más limpias pero su obtención será costosa y no asequible para
muchas personas.
5.2 Selección de la mejor tecnología de generación de energía.
En el caso que nos ocupa y dada la información provista en el
mismo, no se tienen suficientes elementos como para poder
hablar de diversos tipos de tecnologías alternativas. Por ejemplo,
al menos parte de la iluminación de las casas habitación se puede
hacer mediante focos LED, sin embargo, el caso no proporciona
cuánta energía se requiere en cada área de la casa, sea para
iluminar, o para generar calor o movimiento.
Por otra parte, la única forma de satisfacer el criterio de reducir a
un umbral igual o inferior a 25 mil toneladas la emisión de GEI es
si la generación de GEI se redue de manera drástica en por lo
menos 97.1% o de plano en forma total, ya que de otra forma no
se puede cumplir este criterio al que debemos ajustarnos en la
resolución del caso o reto propuesto.
Por esta razón, y pese a que la energía solar y los paneles
fotovoltaicos son la tecnología más cara, se consideró que dicha
tecnología es la mejor para el caso de las 10 mil casas. Lo que
ahora importa es seleccionar al proveedor de tal tecnología. Así,
pues, se buscaron diferentes proveedores de tecnologías
alternativas, encontrándose que existen muchas y variadas
empresas tanto en México como en Latino América. Entre otras
encontradas están las siguientes once empresas dedicadas a
proveer sistemas de energía solar mediante paneles fotovoltáicos
(paneles solares) y sistemas de producción de energía limpia.
Omify
Fotona
My Solar
Juan Gallardo Cervantes

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SolarCity
Solarplug
Oluenergy
Marsam Solar
Conermexcom
Enlight energía solar
Sistelcom Energía solar
Galt Energy Energía solar
Las diferentes empresas, sin embargo, no ofrecen demasiada
información y cuando deciden compartir dicha información
generalmente primero hacen preguntan sobre cosas específicas
que el Caso propuesto no contempla, tales cosas se refieren a las
localidades donde se construirán las casas habitación, ya que las
cotizaciones se dan en función de la zona geográfica y las
especificaciones de construcción de las casas, información que no
nos han provisto.
Sin embargo, Enlight energía solar fue la única empresa que
contestó a mis preguntas y estuve chateando en línea con uno de
los ejecutivos quien me dio la siguiente información, con la cual
preparé la presente propuesta, considerándola como la mejor
porque es capaz de reducir las emisiones GEI en 97.1% con el
objeto de que cada casa habitación solamente genere 2.45 tCO2
eq anuales, lo cual representa que las emisiones totales por la
construcción de las 10 mil casas sea de 24,500 tCO2 eq anuales,
es decir que estas emisiones de GEI están por debajo del umbral
máximo permitido.
Hola Juan,
Gracias por ponerse en contacto con Enlight.
Realizamos un análisis de consumos de energía
con base en los datos que nos proporcionó en
nuestro formulario digital.
Actualmente usted se encuentra en una tarifa que
cuenta con subsidio gubernamental, por lo que un
proyecto de energía solar no es una opción tan
redituable para usted, en cuanto al ahorro que
generará contra la inversión que realice, ya que un
sistema inteligente solar capaz de generar la
energía necesaria para una casa con un consumo
menor a $2,500 pesos bimestrales, es entre
Juan Gallardo Cervantes

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$60,000 y $65,000 pesos.
Si el consumo de energía que nos proporcionó no
fue el correcto y en su casa o negocio se
consumen más de $2,500 pesos bimestrales, o
bien, su decisión de compra no es económica sino
ambiental, por favor háganoslo saber
respondiendo a este correo y con gusto
diseñaremos un proyecto solar a su medida.
Muchas gracias, estaremos al pendiente de
cualquier duda o comentario adicional.
Asesor de clientes Enlight
Tel. 68 44 04 00
Bahía de Santa Barbara #119
Col. Verónica Anzúres, C.P. 11300,
Ciudad de México
6. Cálculo de la cantidad de emisiones totales de la tecnología propuesta la
cual deberá estar por debajo del umbral de emisiones permitido, a saber
25 mil tCO2,-eq al año.
En este caso, Enlight considera que es posible reducir en 97.1% las
emisiones GEI mediante un sistema de producción de energía limpia.
Las emisiones por cada casa habitación se reducirían de 83.75 tCO2 –eq
anuales a solamente 2.45 tCO2 o poco menos, satisfaciendo de esta
forma el umbral máximo permitido de emisiones de GEI que al multiplicar
por las 10 mil casas representaría los 24,500 tCO2 –eq anuales, es decir,
una cifra poco menor que el umbral máximo permitido de 25 mil tCO2 –
eq anuales.
7. Determinación del importe que representa la adquisición y puesta en
marcha de la tecnología alternativa para las 10 mil casas habitación.
La implementación de esta nueva tecnología requiere, sin embargo de
desembolsos sustanciales, mismos que son adicionales a los
desembolsos previstos por los directivos de la constructora, razón por la
cual la presente propuesta incluye los elementos económicos que la
propuesta generará tanto en desembolsos como en los ingresos
adicionales que la constructora tendrá por la implementación de la nueva
tecnología, mismas que se refieren a dos conceptos:
a) Los ahorros en electricidad y gas natural y
b) los ingresos adicionales que deriven de la venta en el Mercado de
Carbono por las toneladas anuales de emisiones reducidas.
En este último caso se asume que los ingresos del primer año serán
para pagar los servicios del consultor que haga la propuesta ganadora.
Juan Gallardo Cervantes

7. 7
Pero a partir del segundo año, dichos ingresos serán para la
constructora o para quien haga la inversión en la energía alterna
La propuesta de este proyecto de mitigación de GEI podría ser atractiva
porque además de que permitirá a la constructora cumplir con la
normatividad de emisiones le permitiría recuperar en menos de dos años
la inversión representada por la nueva tecnología. Esto, sin embargo,
depende del importe de la inversión por cada casa y de los beneficios
derivados del ahorro de energía, gas natural y la venta de las emisiones
reducidas en el mercado de carbono.
La tecnología alternativa de generación de energía primaria y limpia
ofrecida por Enlight es de $ 65,000 por cada una de las casas habitación
lo cual representa una inversión total de 10,000 casas x 65,000 pesos es
decir 650 millones de pesos.
Para efectos del cálculo del indicador de recuperación de la inversión, se
considera que la vida útil de la tecnología es de cinco años, pudiendo
ser más, pero se adoptó un escenario pesimista, en el sentido de que si
el período de recuperación de la inversión es menor a dos años con una
vida útil de cinco años, debe resultar obvio que una vida útil mayor a
cinco años dará un periodo de recuperación de la inversión menor.
8. Cálculo de los ahorros económicos asociados con el consumo de
energía eléctrica y gas natural derivados de la implementación de la
tecnología alternativa propuesta.
8.1 Ahorros asociados con el consumo de energía eléctrica.
Dado que los paneles fotovoltaicos generarán el 97.1% de la energía
eléctrica requerida para cada una de las casas habitación. En dicha
medida o porcentaje serán los ahorros en el pago del suministro. El
2.9% restante de la energía eléctrica se seguirá pagando a la CFE
inclusive se podría asumir que este porcentaje es dedicado a la
iluminación y se podría utilizar focos LED para reducir aún más el
pago e incrementar el ahorro, pero no se calculó por no tener
información al respecto.
El ahorro por cada casa habitación será el 97.1% del importe anual
que se paga por la energía eléctrica. Es decir, dado un consumo
mensual de energía eléctrica de 500 kWh cuyo costo unitario es de
1.5 $/kWh, entonces el costo mensual por cada casa habitación es
de $ 750
Por lo tanto el gasto anual de cada casa habitación será de $750 *
12 meses = $ 9 mil anuales.
Y el gasto de las 10 mil casas será de 9,000 *10,000 es decir el
gasto anual será de $ 90 millones.
Juan Gallardo Cervantes

8. 8
Por lo tanto, el ahorro anual será el 97.1% del gasto total anual, esto
asciende a 90 millones * 97.1% igual a $ 87,390,000 o bien
redondeado representa $ 87.4 millones anuales.
8.2 Ahorros anuales asociados con el consumo de gas natural
Dado que los paneles fotovoltáicos generarán el 97.1% de la energía
eléctrica requerida para cada una de las casas habitación. En dicha
medida serán los ahorros por el consumo de gas natural. El 2.9%
restante del gas natural se seguirá pagando al proveedor de gas
natural.
El ahorro por cada casa habitación será el 97.1% del importe anual
que se paga por el gas natural. Es decir, dado un consumo mensual
de gas natural de 270 m3
cuyo costo unitario es de 3.7 $/m3
,
entonces el costo mensual de gas natural por cada casa habitación
es de $ 999 pesos
Por lo tanto el gasto anual de cada casa habitación será de $ 999 *
12 meses = $ 11,988 anuales.
Y el gasto de las 10 mil casas será de 11,988 *10,000 es decir el
gasto anual será de $ 119,888,000 o sea, $ 119.9 millones .
Por lo tanto, el ahorro anual será el 97.1% del gasto total anual en
gas natural, esto asciende a 119,888,000 * 97.1% lo que representa
un ahorro de $ 116,411,248 o bien redondeado a millones representa
$ 116.4 millones anuales.
8.3 Ahorro total anual
El ahorro total por la sustitución del consumo de energía eléctrica y
gas natural simplemente es la suma de los incisos 8.1 y 8.2, esto es:
Ahorro anual en energía eléctrica: $ 87.4 millones
Ahorro anual en gas natural: $ 116.4 millones
Ahorro total anual: $ 203.8 millones
9. Determinación de la cantidad de emisiones reducidas por el proyecto de
mitigación de GEI
En este caso primero se determinó la determinación de las emisiones
GEI anuales por las 10 mil casas, de acuerdo con los factores de
emisión de cada tipo de energético empleado (electricidad y gas natural)
y dicha cantidad de emisiones se multiplicó por 97.1% que representa el
total de emisiones reducidas anualmente.
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9. 9
Lo anteriormente dicho se hizo en cada caso (electricidad y gas natural)
de acuerdo con los siguientes cálculos
9.1 Emisiones reducidas en el caso de la energía eléctrica o luz
Dado que el consumo mensual de energía eléctrica o luz por cada
casa habitación es de 500 kWh, el consumo anual será de 6,000
kWh el cual multiplicado por las 10 mil casas representa 60 millones
de kWh anuales.
Teniendo en cuenta que el factor de emisión de luz es de : 0.000459
tCO2-eq por kWh se tiene una emisión anual de 27,540 tCO2
Así, las emisiones reducidas anualmente serán de 97.1% * 27,540 lo
que equivale a 26,741.34 tCO2 anuales.
9.2 Emisiones reducidas en el caso del gas natural
Dado que el consumo mensual de gas natural por cada casa
habitación es de 270 m3
el consumo anual será de 3,240 m3
de gas
natural el cual multiplicado por las 10 mil casas representa 32.4
millones de m3
anuales.
Teniendo en cuenta que el factor de emisión de gas natural es de :
0.025 tCO2-eq por m3
se tiene una emisión anual de 810 mil tCO2
anuales.
Así, las emisiones reducidas anualmente serán de 97.1% * 810,000
lo que equivale a 786,510 tCO2 anuales.
9.3 Emisiones de GEI totales reducidas anualmente
Las emisiones de GEI totales reducidas anualmente por la
sustitución del consumo de energía eléctrica y gas natural
simplemente es la suma de los incisos 9.1 y 9.2, esto es:
Emisiones reducidas anualmente de luz: 26,741.34 tCO2
Emisiones reducidas anualmente de gas natural: 786,510 tCO2
Emisiones reducidas anualmente: 813,251.34 tCO2
10.Determinación de los ingresos obtenidos en algún Mercado de Carbono
por la venta de emisiones reducidas a un precio de $ 1,440 por tonelada
de CO2 anual.
Juan Gallardo Cervantes

10. 10
En este caso simplemente se multiplicó el total de emisiones reducidas
anualmente por el precio de cada tonelada de de CO2 reducida.
En este caso dichos ingresos anuales ascienden al producto de 1,440
$/tCO2 * 813251.34 tCO2 anuales reducidas= $ 1,171.1 millones
anuales.
11.Determinación del tiempo de recuperación de la inversión, tratando de
que este indicador sea menor a dos años para que resulte atractivo a la
constructora.
La determinación del período de recuperación de la inversión que se
hará en comprar e implementar la nueva tecnología de reducción de
emisiones GEI se hizo de la siguiente manera:
Primero se determinó la inversión total en equipamiento de la nueva
tecnología en las 10 mil casas, lo cual representa una inversión inicial de
$ 650 millones, cuya vida útil se estimó en 5 años. Lo que representa el
costo anual de la tecnología es decir 135 millones. Este dato se
representa con signo negativo para indicar que es una salida de efectivo
a diferencia de los ahorros y la venta de CO2 en los mercados de
carbono cuyos signos son positivos representando una entrada de
efectivo
Después se sumaron los diferentes ahorros en luz y gas natural más el
importe de las emisiones retenidas y vendidas en el mercado de
carbono. En el primer año no se registró el importe de las ventas de
emisiones retenidas de GEI porque se tuvoTeniendo en cuenta que el
primer importe anual por este concepto de la venta de emisiones
retenidas será el pago del consultor o firma de consultoría quepara quien
presentó el proyecto de mitigación. Por eso es que se registra aA partir
del segundo año y hasta el quinto años en los cuales dichos importes
seránaño de la vida útil de la tecnología será para la empresa
constructora.
Finalmente se determinó el flujo neto de efectivo anual, mismoDe
manera tal que es la suma algebráica de las salidas y las entradas. Y
mediante este flujo neto de efectivo en el cuadro el siguiente se
determinócuadro representa el cálculo del período de recuperación de la
inversión y la Tasa Interna de Rendimiento:
a) El período de recuperación de la inversión que para el caso que nos
ocupa fue de 16 meses aproximadamente. Con lo capital, el cual se
verifica que este proyecto de mitigación es una alternativa económica
viable para la firma constructora quien no solamente cumplirá con la
normatividad de emisiones de GEI inferioresfue inferior a 25 mil tCO2
sino que la constructora recuperará los 650 millones de pesos invertidos
en menos de dos años.
Juan Gallardo Cervantes

11. 11
b) La Tasa Interna de Rendimiento que para este caso fue de 112%
anual. Superior a casi cualesquier tasa de referencia, incluída la
rentabilidad de la constructora sin este proyecto de mitigación.
(DATOS EN MILLONES DE PESOS)
AÑOS INVERSION AHORROS VENTA DE FLUJO DE FLUJO DE
ANUALES EMISIONES EFECTIVO EFECTIVO
RETENIDAS ACUMULADO
ANUALES
0 -650 -650 -650
1 203.7 0 203.7 -446.3
2 203.7 1170.8 1374.5 928.2
3 203.7 1170.8 1374.5 2302.7
4 203.7 1170.8 1374.5 3677.2
5 203.7 1170.8 1374.5 5051.7
Como puede apreciarse en el cuadro anterior la inversión realizada en la
adquisición depor $ 650 millones en adquirir la tecnología alternativa se
recupera en 16 meses, es decir, en menos de dos años y como puede
apreciarse, habrá ganancias adicionales en los años 2 al 5 que es la vida
útil de la tecnología lo cual representa un rendimiento de 112% anua.
Juan Gallardo Cervantes