3 CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
1. Planteamiento del Problema
En la actualidad, la generación y el consumo de energía eléctrica son una necesidad debido a que se ha incrementado la calidad de vida de la sociedad moderna, esta creciente demanda de energía eléctrica necesaria para el mundo, es obtenida en gran medida de combustibles fósiles como carbón, petróleo o gas natural. La industria petrolera tiene la responsabilidad de extraer, transportar y transformar los yacimientos finitos de combustibles fósiles existentes en el mundo, con la finalidad de suministrar los diversos combustibles que alimentan los equipos junto con los dispositivos transformadores de la energía producida mediante el quemado de los mismos (método principal para extraer la energía química del combustible) en energía eléctrica.
Sin embargo, uno de los problemas asociados a las centrales térmicas de combustibles fósiles es la contaminación provocada por los gases emitidos a la atmósfera durante la combustión del petróleo o el carbón, lo cual tiene repercusión sobre el entorno ambiental de las comunidades donde se realiza y por ende sobre el ambiente mundial (calentamiento global).
Sánchez (2016) manifiesta que el clima de nuestro planeta se ha mantenido en una temperatura media de 14-15°C y eso ha posibilitado la vida tal como la conocemos gracias al efecto invernadero natural, sin embargo, en los últimos años la acumulación de gases ha aumentado
dramáticamente debido a la revolución industrial, por lo tanto, actualmente hay países industrializados que están obligados a reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero debido a su adhesión al Protocolo de Kyoto sobre el cambio climático.
De acuerdo con Raspaud (2012), el planeta actualmente está habitado por siete mil cuatrocientos millones de personas, de las cuales mil trescientos millones (18%) no tienen acceso a la electricidad y dos mil seiscientos millones (35%) no disponen de medios para cocinar de forma limpia los alimentos. En 2050 o antes, la población mundial aumentará a nueve mil millones, y por supuesto, todos tienen derecho al desarrollo, es decir, a disponer de servicios energéticos modernos.
Sin embargo, cuando observamos la disponibilidad de recursos energéticos, constatamos que el petróleo comenzará a mostrar síntomas de agotamiento y encarecimiento en las próximas décadas, porque habrá cada vez menos yacimientos fáciles de explotar a bajos costos, mientras los yacimientos difíciles o costosos, bien sea por su localización costa afuera o por tratarse de hidrocarburos no convencionales como las arenas bituminosas de Canadá y los crudos extra-pesados de la Faja del Orinoco en Venezuela, serán cada vez menos competitivos con respecto a otras fuentes energéticas, debido a los elevados costos requeridos para su procesamiento y el control de su alto potencial contaminante local.
El comité CDIAC (2015) indicó en el 2015, las actividades humanas emitieron 36.000 millones de toneladas de CO2 a la atmósfera, lo cual es un record histórico absoluto. Al mismo tiempo, la Organización Meteorológica Mundial ha informado que a escala planetaria el año 2015 ha sido el más caluroso jamás registrado, y quince de los 16 años más cálidos se han registrado en el presente siglo XXI.
Estas dos informaciones no hacen sino confirmar al Panel de Expertos en Cambio Climático de la ONU, donde ha alertado en sus informes desde hace más de dos décadas, sobre un profundo desarreglo climático de
nuestro planeta se ha desencadenado, y que ello se debe a las actividades humanas consumidoras de energías de origen fósil, actividades industriales y agrícolas, así como patrones de uso de la tierra emisores de gases de efecto invernadero.
Si este problema no es enfrentado con decisión, de manera conjunta por todos los países, hacia finales del presente siglo el clima será más caluroso, como lo indica IPCC (2014), habrá un aumento de la temperatura media mundial estimada en 4,8 °C, un aumento del nivel del mar entre 26 y 98 cm, menos lluvias o lluvias más intensas en algunas regiones, mientras que en otras habrán sequías severas y prolongadas, una reducción significativa de la cobertura de nieve del polo norte, la desaparición de varios glaciares, y se producirá una acidificación de los océanos.
Sánchez (2016) manifiesta las consecuencias de estos impactos serán diversas, muy adversas, donde prácticamente ningún país estará exento de ellas. Entre éstas se encuentran: el aumento de los riesgos asociados a las inundaciones, crecidas de ríos, huracanes, sequias e incendios forestales, la reducción del rendimiento de los cultivos agrícolas de 2% por década, cuando la demanda mundial exige un aumento de la producción de 14% por década, penuria de agua y en consecuencia riesgos de seguridad alimenticia o salud, particularmente en África y Suramérica
Así, la incertidumbre que intenta aclarar la ciencia en la actualidad ya no es si la amenaza del cambio climático es real, sino determinar con una precisión cada vez mayor su magnitud y consecuencias, a objeto donde puedan establecerse las medidas y acciones más idóneas a ser adoptadas para hacerles frente.
Los costos ocultos inherentes al uso de los combustibles fósiles es otro factor impulsador de la transición energética, particularmente en aquellos países donde no se poseen los recursos de combustibles fósiles, debiendo importarlos. Es bien conocida la volatilidad de los precios de tales combustibles, obedeciendo a una diversidad tal de situaciones y decisiones
políticas imponderables, donde en muchos casos resulta muy difícil anticipar la variación de los precios, lo cual de por sí es un inconveniente considerable, este factor se refiere a los costos que los consumidores de tales combustibles no perciben, asumiendo que se trata del recurso energético más económico del mercado.
La realidad es otra: los combustibles fósiles resultan mucho más costosos, cuando se le adicionan los costos del daño ocasionado por la contaminación derivada de su uso sobre el ambiente y sobre la salud de las personas. El tratamiento médico de las personas afectadas con enfermedades respiratorias y cáncer tiene un costo, la restauración de bosques y lagos contaminados también lo tiene, las pérdidas de productividad agrícola, igualmente por contaminación, tienen costos, pero ello no se toma en cuenta.
Un factor adicional que incide en la transición energética es también la volatilidad de los precios, específicamente de los hidrocarburos. El precio del petróleo puede variar ampliamente en relación a la prosperidad y niveles de consumo de los países importadores (mayor demanda), la especulación, cantidad de reservas petroleras disponibles y acontecimientos sociales o conflictos importantes, sobre todo en los países productores, aunque también en los países más consumidores.
Sánchez (2016) indica, las oscilaciones del precio del barril de petróleo suelen ser bruscas, por ejemplo, si el suministro mundial de petróleo cae un 10% debido a un conflicto bélico que afecte a uno o más países productores, el precio no subirá un 10% sino muy probablemente un porcentaje mayor, según la duración del conflicto.
El motivo es fácil de entender: no existe ninguna alternativa inmediata a su suministro. Según las teorías económicas clásicas, cuando un producto comienza a escasear en el mercado y sube su precio enseguida se busca una alternativa. Pero resulta que el petróleo no tiene sustituto, salvo otros países productores tengan la capacidad de aumentar su producción.
El resultado es que el petróleo y el gas experimentan una enorme volatilidad en los precios según su suministro alcance el techo de producción mundial o exista una sobreoferta. En la actualidad, debido al costo de producción de la electricidad en plantas termoeléctricas es similar al de fuentes renovables, los países donde se está invirtiendo en generación eléctrica tienden a inclinarse por la de fuentes renovables a fin de evitar este problema de la volatilidad de los hidrocarburos.
Esto es lo que ha estado sucediendo recientemente en América Latina en los países donde no poseen recursos de energía fósil. Así, vemos como la totalidad de la electricidad generada en Costa Rica es de procedencia renovable, en Uruguay alcanza el 95% de la generación total, Ecuador tiene un objetivo de alcanzar 90% de generación renovable en 2017 y Guatemala 60% en 2022, de acuerdo con Raso (2015).
Asimismo, si observamos las inversiones en países más grandes de la región, encontramos que Brasil, México y Chile están invirtiendo más en fuentes renovables, las razones para ello son diversas, destacándose no solo evitar el problema de la volatilidad, sino también la mayor rapidez que permiten las fuentes renovables de llevar la electricidad a quienes no disponen del servicio, al considerar las fuentes renovables representan la mejor vía para lograr satisfacer la demanda eléctrica futura y por la creación de fuentes de empleo.
En Venezuela, Bautista (2012) detalla que existe muy poca diversificación de tecnologías de generación eléctrica, casi un 70% es proveniente de las hidroeléctricas. Para el año 2009, 85.692,39 GWh de un total de 124.271,75 GWh fueron aportados por fuentes de energía proveniente de las centrales hidroeléctricas. El resto de la energía eléctrica es generada por plantas termoeléctricas, utilizando para ello gas o productos derivados del petróleo contribuyentes al contaminar de CO2 el ambiente.
Venezuela está obligada a reducir sus emisiones en este momento, por su adhesión al Protocolo de Kyoto el 7 de diciembre de 2004, es urgente que
se impulsen tecnologías alternas para producir energía eléctrica y que estas sean amigables con el medio ambiente.
De acuerdo con el documento “Estudio de Demanda Eléctrica Actual y Futura (Nuevos Desarrollos)” desarrollado por la empresa VEPICA en el año 2013 para Pequiven, en el Complejo Ana María Campos, la capacidad de generación eléctrica nominal del complejo se realiza con dos (02) turbinas a vapor de 30 MW, dos (02) turbinas a gas de 17 MW y una (01) turbina a gas de 27 MW, sumando una capacidad de generación total de 121 MW, la cual se vio reducida a 91 MW con la pérdida del turbogenerador 3 en el año 2010.
Figura 1. Alimentación Eléctrica de Pequiven en 115 kV Fuente: Pequiven (2010)
El sistema ha sido diseñado para operar con un generador fuera de servicio y en caso extremo de pérdida total de generación la interconexión con el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) es capaz de suplir la totalidad del consumo eléctrico del Complejo. En los actuales momentos la demanda por carga es mayor que la capacidad de generación y el complejo no es capaz
de cumplir con su filosofía inicial del diseño, estando obligado a importar permanentemente energía eléctrica desde el SEN, ver Figura 1.
Debido a la falta de suficientes plantas de generación de energía eléctrica en Venezuela, así como la sobrecarga de la antigua y única red nacional troncal de transmisión, aunadas a la falta de mantenimiento de las redes de distribución regionales, el SEN posee una baja confiabilidad afectando al país con racionamientos y cortes inesperados que afectan la producción del Complejo Ana María Campos.
Por lo antes expuesto, resulta pertinente evaluar la factibilidad técnica y económica de seleccionar una alternativa tecnológica que permita generar energía eléctrica sustentable para reducir la dependencia del SEN en los Complejos Petroquímicos de Pequiven, aprovechando las ventajas tanto geofísicas como demográficas donde se encuentran ubicados, la irradiación del sol, el viento, las mareas, hasta la biomasa implícita en la actividad humana, todos estos recursos tienen un gran potencial para hacer frente al déficit energético mediante la generación de energía eléctrica sustentable.
2. Formulación del Problema
En tal sentido, se hace necesario formular el problema: ¿Cuál alternativa tecnológica es la apropiada para la generación de energía eléctrica en el sector petroquímico venezolano?
3. Objetivo General
Proponer una alternativa tecnológica para la generación de energía eléctrica en el sector petroquímico venezolano.
4. Objetivos Específicos
Diagnosticar la situación actual de la generación de energía eléctrica en el sector petroquímico venezolano.
Identificar las alternativas tecnológicas disponibles para la generación de energía eléctrica en el sector petroquímico venezolano.
Determinar los aspectos tecnológicos de las diversas alternativas para la generación de energía eléctrica en el sector petroquímico venezolano.
Determinar los aspectos económicos de las alternativas tecnológicas para la generación de energía eléctrica en el sector petroquímico venezolano.
Seleccionar la alternativa tecnológica para la generación de energía eléctrica en el sector petroquímico venezolano.
5. Justificación de la Investigación
Debido a la problemática nacional en lo que se refiere a la generación eléctrica, esta investigación se considera un aporte científico para el avance del conocimiento en materia de utilización de tecnologías en la generación eléctrica sustentable. Desde el punto vista práctico, a partir del reconocimiento del potencial energético de la zona objeto de investigación, se propone la alternativa más apropiada para brindar servicio eléctrico continuo y no contaminante al sector petroquímico venezolano. Va a liberar 1.7 MW que pueden ser utilizado en los proceso de producción del complejo.
En cuanto al punto de vista teórico, luego de un diagnóstico de la situación actual, este estudio indaga las teorías sobre alternativas tecnológicas en el contexto de energías renovables, sus aspectos económicos y técnicos, para la generación de energía eléctrica sustentable en el sector petroquímico venezolano, a partir de una fuente primaria de energía de tipo renovable (eólica, olas, biomasa, o solar).
Desde el punto de vista metodológico, esta investigación aporta matrices de análisis que pueden servir como apoyo para el desarrollo de futuras investigaciones con categorías y subcategorías similares para otros estudios documentales.
Finalmente, el aporte social de esta investigación beneficiaria a una gran parte de la población del municipio Miranda del estado Zulia; en particular, en la parroquia de los Puertos de Altagracia, porque tendrán mayor disponibilidad de energía eléctrica debido a que esta alternativa tecnológica minimiza la dependencia del Sistema Eléctrico Nacional del sector petroquímico venezolano.
6. Delimitación de la Investigación
Esta investigación se desarrolló en el Complejo Petroquímico Ana María Campos, ubicado en la costa oriental del Lago de Maracaibo del estado Zulia. El lapso de la investigación comprende desde septiembre del 2017 hasta julio del 2019. Se encuentra enmarcada en el área de la Gerencia de Proyectos Industriales, línea de investigación Gestión Tecnológica en las Organizaciones Industriales, Aplicación y sus Proyectos.
Sustentada en autores como: Cartay (2010), Chamoun (2012), Gido &
Clements (2016), entre otros. Está acorde con en el "Plan de la Patria 2019 - 2025" en su Gran Objetivo Histórico N° 5: “Contribuir con la preservación de la vida en el planeta y la salvación de la especie humana”. A su vez, este objetivo tiene como alcance nacional construir e impulsar el modelo económico productivo eco-socialista sobre la base de una relación armónica con la naturaleza, que garantice el aprovechamiento racional, óptimo y sostenible de los recursos naturales disponibles.
