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Capacidades tecnológicas del sector eólico en México y su
importancia en la conformación de una
industria local
Nombre:
Raúl Arturo Alvarado López
Sede Regional:
Centro, PINCC-UNAM
Fecha: 20 octubre de 2014
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Contenido de la presentación
1. Introducción
2. La energía eólica en el contexto mundial
3. Algunos casos modernos de éxito
4. La energía eólica en México
5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas
6. Casos de estudio para el análisis de capacidades tecnológicas en México
7. Principales hallazgos
8. Consideraciones finales 2
1. Introducción (i)
Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, laenergía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, yque ha sido utilizada en diversas actividades en diferentessociedades, tal el caso del impulso de los barcos de vela y losmolinos de viento.
El molino de viento tuvo su máximo esplendor durante los siglosXVII y XVIII.
Principales funciones: Moler granos Bombear agua Cerrar madera Producir aceites
3
1. Introducción (ii)
En la actualidad, la energía eólica es utilizada alrededor delmundo, principalmente para producir energía eléctrica medianteaerogeneradores.
La importancia en el uso de la energía eólica se centra en que esun recurso abundante, renovable, limpio y que se encuentrapresente en todo el planeta.
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Evolución de la tecnología eólica: de la energía cinética a la energía eléctrica
De la energía cinética a la energía mecánica
De la energía mecánica a la energía eléctrica
1. Introducción (iii)
En Europa es donde históricamente en mayor medida se haexplotado la energía eólica para la generación de energíaeléctrica, y en donde se han realizado los mayores desarrollostecnológicos ligados a esta energía.
El principal suceso que impulso el desarrollo tecnológico eólico,fue la crisis internacional del petróleo de 1973. A partir de estafecha la I+D tecnológico en el sector eoloeléctrico mundial hamantenido un paso sostenido en la implantación y diseminación dedicha tecnología.
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2. La energía eólica en el contexto mundial (i)
La energía eólica se ha convertido en un pilar de los sistemaseléctricos de muchos países y es reconocida como una fuenteeléctrica fiable y accesible.
Al finalizar el 2013, la capacidad eólica instalada en todo el mundollegó a 318,105 MW.
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Capacidad Instalada a Nivel Mundial, 1996-2013 (MW)
Fuente: Elaboración propia a partir del IGEE-GWEC (2013: 21).
2. La energía eólica en el contexto mundial (ii)
El mayor dinamismo en la capacidad instalada a nivel mundial sepresenta en Asia (China es el líder mundial).
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Líderes mundiales en capacidad Instalada del 2011-2012 (MW)
Fuente: Elaboración propia a partir del GWEC (2013).
2. La energía eólica en el contexto mundial (iii)
Mapa Tecnológico de Aerogeneradores en el Mundo
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Tipo de tecnologías
Principales Componente
s
•Rotor
•Góndola
•Palas
•Caja de engranajes o multiplicador
•Generador eléctrico
•Torre
•Sistema de control
Mercado Mundial de
Aerogeneradores
(participación
en el mercado)
•Vestas, Dinamarca (14%)
•Sinovel, China (11%)
•Goldwind, China (9%)
•GE Energy, USA (9%)
•Enercon, Alemania (7%)
•Suzlon Energy, India (7%)
•DEC, China (6%)
•Gamesa, España(6%)
•Siemens, Alemania (6%)
•United Power, China (4%)
•Mingyang Wind Power, China (3%)
•Nordex, Alemania (2%)
•Mitsubishi, Japon (1%)
•Sewind, China, (1%)
•XEMC, China, (1%)
•Otros (11%)
Principales Mercados
consolidados y en
desarrollo
•Europa (Países lideres como Alemania, Dinamarca y España)
•Estados Unidos de Norteamérica
•Asía (Dominando China e India)
•América Latina (con el mayor dinamismo en Brasil y México)
•Aerogeneradores de Eje Vertical (principalmente en etapa experimental equipos de gran potencia y equipos comerciales de pequeña potencia)•Aerogeneradores de Eje Horizontal•Parques onshore (en tierra)•Parques offshore (mar adentro)
-Repower Systems (Alemania)-Clipper (USA) -Acciona (España) -entre otras
3. Algunos casos modernos de éxito (i)
ESPAÑA
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Evolución anual y acumulada de la capacidad eólica instalada en España, 1998-2013 (MW)
Fuente: Asociación Empresarial Eólica (2013) .
3. Algunos casos modernos de éxito (ii)
Principales elementos que permitieron el éxito eólico español:
Marco legislativo favorable, que bonifica los precios de la energía generada,permitiendo una rentabilidad razonable de los parques.
Algunas comunidades autónomas establecieron regulaciones propias en losprocedimientos de autorización de instalaciones eólicas, para aprovechar elrecurso eólico en su territorio.
Impulso a procesos de aprendizaje tecnológico por parte del sector público yproductivo con el fin de acumular capacidades tecnológicas que permitieranaprovechar potencialidades del recurso eólico (incursión en procesos de I+D).
Avance tecnológico y de fabricación en serie de aerogeneradores y otroscomponentes, a través de la instalación de industrias con tecnología pioneraen este campo.
Disminución de los costes de inversión y de explotación, y mejora del marcofinanciero (incentivos fiscales).
Interés general por parte de la sociedad, favorable para el aprovechamiento de las energías renovables.
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3. Algunos casos modernos de éxito (iii)
CHINA
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Evolución anual y acumulada de la capacidad eólica instalada en China, 2001-2013 (MW)
Fuente : Elaboración propia a partir del GWEC, (2013) .
3. Algunos casos modernos de éxito (iv)
Principales factores que permitieron el éxito eólico chino:
Marco legislativo para el impulso a las energías renovables.
Necesidad de abastecer su creciente demanda energética.
Incentivos fiscales y requerimientos mínimos de componentes nacionales(entre 40 y 70%).
Desarrollo tecnológico a través de acuerdos entre las compañías eólicaslocales/internacionales, Universidades y los gobiernos (provincias). Elobjetivo: garantizando la explotación del recurso y el establecimiento de untejido industrial en la zona.
La creación de alianzas empresariales sólidas entre compañías lideres(componentes y equipos) mediante programas de trasferencia y asimilaciónde tecnología de punta.
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4. La energía eólica en México (i)
México posee un importante potencial en recursos eólicos, de los cuales, puedenser técnicamente aprovechables, por lo menos, 50,000 (MW) en todo el país.
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5
1. Itsmo de Tehuantepec 2. Estado de Baja California 3. Costa del Golfo de México 4. Costa de la Península de Yucatán
5. Norte y Centro de México
Regiones con potenciales para el desarrollo de proyectos eólicos
Fuente: Elaboración propia a partir de ProMéxico (2012) y el IIE.
4. La energía eólica en México (ii)
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Parques eólicos en México operados al 2013
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pro
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Oax
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Fuente: GWEC, (2013) .
4. La energía eólica en México (iii)
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Evolución de la energía eólica en México
0
200
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1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,684,9
84,984,9
202,3
518,65568,65
1370,45
1917
Año de operación comercial
MW
Insta
lad
os
Capacidad Instalada Acumulada en México al 2013 (MW)
Fuente: Elaboración propia a partir de la AMDEE y el GWEC (2013).
5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas (i)
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Aprendizaje tecnológico
• “Recursos que son dirigidos para generar o administrar el cambio técnico”Bell y Pavitt (1995:164).
• Es gradual y acumulativo; se trata de un proceso social y colectivo, es localy tiene una dimensión tácita.
Capacidades tecnológicas
• “La habilidad para hacer uso efectivo del conocimiento tecnológico paraincorporar, utilizar, adaptar y cambiar las tecnologías existentes. Estotambién permite crear nuevas tecnologías y desarrollar nuevos productos yprocesos como respuesta al entorno económico cambiante” y competitivo(Kim, 1997: 86).
• “Disposiciones adquiridas por medio del aprendizaje tecnológico en un contexto social y cultural favorable, *…+ las cuales implican la oportunidad de potenciar las oportunidades y las posibilidades del desarrollo de la innovación tecnológica,” Carvajal (2010: 2).
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Matriz de capacidades tecnológicas
• Tomando de base el marco analítico de Lall (1992), los autores proponen unataxonomía (matriz) de capacidades tecnológicas.
• La matriz enfatiza las diferencias que existen entre las capacidades tecnológicas básicasde producción y las capacidades tecnológicas para generar y administrar el cambiotécnico (innovativas), las cuales se encuentran en tres niveles (básicas, intermedias yavanzadas).
Tipo de
capacidades
tecnológicas
Descripción
Inversión
Son las habilidades necesarias para identificar, seleccionar, preparar y obtener tecnología para el
diseño, la construcción, el equipamiento y del personal de un nuevo proyecto. Esta capacidad se centra en
la incorporación de la nueva tecnología.
Producción
Esta capacidades van desde las habilidades básicas (control de calidad operación, mantenimiento) hasta las
más avanzadas (adaptación, mejora) y las más exigentes (investigación, diseño e innovación) estas
habilidades no sólo permiten operar y mejorar las tecnologías, sino también efectuar esfuerzos
internos para absorber o imitar la tecnología comprada (incorporada) a otras empresas (la tecnología
trasferida desde los países desarrollados principalmente).
Soporte
(vinculación)
Son la habilidades y conocimientos necesarios para el intercambio de la información, tecnología y
destrezas entre empresas (proveedoras, subcontratistas consultores, instituciones tecnológicas [o de
educación superior, centros de I+D+i]); influyen tanto en la eficiencia productiva de la empresa como
en la difusión de la tecnología en la industria.
Tipos de capacidades tecnológicas
Fuente: Elaboración propia a partir de Ortega (2005) quien se basa en Lall (1992).
5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas (ii)
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Propuesta metodológica de Bell y Pavitt (1995)
Funciones Primarias
Inversión
Toma de decisión y
control
Preparación y ejecución del
proyecto
Producción
Centradas en el proceso y
organización de la producción
Centradas en el
producto
Desarrollo de vínculos
Producción de bienes de capital (Modificación de
equipo)
Funciones de soporte
Funciones técnicas para la acumulación de capacidades tecnológicas de la organización
Fuente: Bañuelos (2005), quien se basa en Bell y Pavitt (1995).
5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas (iii)
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Matriz de Bell y Pavitt (1995) adaptada para el análisis de capacidades tecnológicas de innovación del sector eólico en México
Niv
el
Actividades Primarias Actividades deSoporteInversión Producción
Toma de decisionesy control
Preparación yejecución del
proyecto
Procesos yorganización de la
producción
Centrada enel producto
Desarrollo de vínculos Modificación de equipo
Capacidades tecnológicas (capacidades para generar y administrar el cambio técnico)
Bás
icas
- Monitoreo activo y control de:* estudios de factibilidad* selección de tecnología/ proveedores* programación de actividades
- Estudios de factibilidad- Obtención de equipo estándar- Auxiliares en ingeniería básica
-Puesta en marcha y operación -Mejora de diseño y mantenimiento-Adaptaciones menores
- Reparación y adaptaciones técnicas a las condiciones físicas locales
-Inves. y absorción de información de los proveedores, consumidores, y instituciones locales- Proyectos conjuntos con otras organizaciones para la formación y capacitación RH
- Adaptación simple de diseños y especificacione s ya existentes (adaptaciones colaborativas con la matriz y/o otras organizaciones)
Inte
rme
dia
s
- Búsqueda, evaluación y selección de tecnología/ proveedores- Negociación con proveedores (oferentes).- Administración delproyecto completo
- Ingeniería de detalle - Adquisición del equipo- Estudios de valoración ambiental- Administración y seguimiento delProyecto - Capacitación y reclutamiento (RH capacitados)
-Mejora de procesos y productos- Licenciamiento de nueva tecnología -Introducción de cambios organizacionales
- Licenciamiento nueva tecnología y/o ingeniería de reversa-Diseño de nuevos componentes y equipos
-Vinculación tecnológica para aumentar la eficiencia, la calidad y el abastecimiento local- Maquila de equipos en territorio nacional-Establecimiento de grupos de trabajo entre socios institucionales
- Innovaciones incrementales a partir de ingeniería de reversa y diseño de maquinaria y equipo
Ava
nza
das
- Desarrollo de nuevos productos y componentes
- Procesos básicos de diseño y I+Drelacionada
- Innovaciones en proceso y actividades de I+D relacionada-Innovaciones organizacionales -Formación de RH
-Actividades de I+D relacionada
-Colaboración en desarrollo tecnológico- Procesos de vinculación (uni-emp-gob)
- I+D para diseño de nuevos productos y componentes (equipos y servicios)
Fuente: Elaboración propia a partir de la propuesta de Bell y Pavitt (1995).
5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas (iv)
6. Casos de estudio para el análisis de capacidades tecnológicas en México(i)
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Casos de Estudio Nombre de la organización Breve descripción de la organización
Centros de I&D y entidades de educación superior
Instituto Tecnológico del
Istmo (ITI)
Centro público de educación superior perteneciente la Dirección General de Educación Superior Tecnológica (DGEST). Principal centro de educación de
Juchitán de Zaragoza, Oaxaca.
Instituto de Energía de la
UNISTMO-Tehuantepec
El Instituto de Energía fundado en 2007, pertenece a la UNISTMO-Tehuantepec. Este instituto tiene como objetivo la I+D en temas de energía.
Instituto de Investigación
Eléctricas (IIE)
Centro público de investigación perteneciente a la SENER, que tiene como principal propósito la promoción de la innovación mediante la investigación
aplicada y el desarrollo tecnológico en beneficio del sector eléctrico y energético de la nación.
Centro Regional de
Tecnología Eólica (CERTE)
Centro localizado en Juchitán de Zaragoza, Oaxaca perteneciente al IIE que funciona como pequeño productor de electricidad, centro de pruebas de
pequeños sistemas híbridos, centro de pruebas para aerogeneradores de gran potencia, medición de vientos y estación climatológica.
Empresas desarrolladoras y operadoras
Eléctrica del Valle de México,
S. de R.L. de C.V. “Parque
Eólico La Mata – La Ventosa”
Subsidiaria de Électricité de France (EDF) dedicada a la generación y distribución eléctrica. Desarrolla y opera el parque eólico para autoabastecimiento
"La Mata-La Ventosa" con una capacidad instalada de 67.5 MW en el Istmo de Tehuantepec.
Comisión Federal de
Electricidad (CFE) “Parque
Eólico La Venta I y II”
Empresa paraestatal, encargada de controlar, generar, transmitir y comercializar energía eléctrica en todo el territorio mexicano. Propietaria y operadora
de los parques eólicos “La Venta I y II”, los cuales fueron los primeros parque eólicos de gran potencia en operar en México.
ACCIONA Energía “Parques
eólicos Eurus y Oaxacas”
Empresa privada de origen español que cuenta con toda la cadena de valor para proyectos eólicos. En México ha instalado en cuatro parques eólicos
que totalizan 556 MW. En los parques Oaxacas, son propietarios y operan bajo la modalidad de PIE, y los parques Euros son los desarrolladores y
actualmente operadores de los proyectos mediante la modalidad de autoabastecimiento para la empresa Cemex.
CISA Energía
Empresa privada de origen mexicano que provee servicios de promoción, diseño, construcción, operación y mantenimiento para proyectos de energía
eólica. Sus servicios van desde la obtención de permisos hasta el mantenimiento preventivo y correctivo, desde las evaluaciones preliminares hasta la
puesta en marcha. Han desarrollado seis parques que actualmente se encuentran en operación.
Servicios y componentes
ESEASA construcciones S.A. de
C.V.
Empresa mexicana, que brinda servicios de renta de grúas industriales, ejecución y maniobras especializadas, ejecución de proyectos y trasporte pesado
especializado.
Trinity Industries
Empresa de origen estadounidense que participa en el desarrollo, diseño y fabricación de una gran variedad de productos industriales, tal es el caso de
torres y otros componentes utilizados en la industria eólica.
7. Principales hallazgos (i)
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Matriz integrada de las capacidades tecnológicas de innovación para centros de I+D y entidades de educación superior
Niv
el
Actividades Primarias Actividades de
SoporteInversión Producción
Toma de decisiones
y control
Preparación y
ejecución del
proyecto
Procesos y
organización de la
producción
Centrada en
el producto
Desarrollo de vínculos Modificación de equipo
Capacidades tecnológicas (capacidades para generar y administrar el cambio técnico)
Bás
icas
-De manera institucional
se da la programación de
actividades de proyectos
y para la gestión de
recursos para proyectos
de investigación
-Se cuenta con
laboratorios para
realizar sus actividades
de investigación básica
-Monitoreo activos de
las tecnologías
existentes en el
mercado
-Cuentan con prototipos y
equipos de prueba, diseño
modelación
(principalmente para
equipos de pequeña
potencia)
-Adaptaciones y mejoras
a los prototipos en
laboratorios
-Reparación y
adaptaciones a los
prototipos para
aumentar su eficiencia
en campo
-De manera
colaborativa con otros
centros y empresas
privadas se capacitan
RH para la operación
de los parques eólicos
de la región
-Cuando se cuenta con
tecnología licenciada se
socializa el conocimiento
de la misma con el
propietario (caso del
CERTE)
Inte
rme
dia
s
-Mapeo de tecnologías
de pequeña potencia y
sistemas
computacionales de
modelación
-Gestión y Admon. de
proyectos de
investigación
tecnológica
-Capacitación de
personal operativo para
parques de la zona (en
forma colaborativa con
otras organizaciones)
-Creación de cursos,
diplomados, posgrados
en temas eólicos
-Licenciamiento de nueva
tecnología con fines de
investigación (educativa)
y con visón de
comercialización
-Formación de RH locales
altamente capacitados
(competitivos)
-Procesos de ingeniería
de reversa en equipos
de pequeña potencia
-Modelación de
componentes de
pequeña y gran
potencia (alabes y
aerogeneradores)
-Vinculación
tecnológica con
empresas
desarrolladoras para la
socialización de las
tecnologías de gran
potencia
-Consolidación de
grupos de trabajo con
otras organizaciones
-Diseño e ingeniería de
reversa para tecnologías
de pequeña potencia
-Diseño y modelación de
componentes (de
pequeña y gran potencia)
Ava
nza
das
-Actividades de I+D
para incrementar la
eficiencia y desarrollar
tecnologías adecuadas
a las condiciones de la
región
-Consolidación de
vínculos (uni-emp-gob)
con organizaciones
locales
7. Principales hallazgos (ii)
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Matriz integrada de las capacidades tecnológicas de innovación para empresas desarrolladoras y operadoras
Niv
el
Actividades Primarias Actividades de
SoporteInversión Producción
Toma de decisiones
y control
Preparación y
ejecución del
proyecto
Procesos y
organización de la
producción
Centrada en
el producto
Desarrollo de vínculos Modificación de equipo
Capacidades tecnológicas (capacidades para generar y administrar el cambio técnico)
Bás
icas
-Búsqueda de tecnología a nivel
internacional
-Programación de actividades para
el desarrollo de proyectos
-Mapeo de tecnologías y
componentes
-Programación de actividades y
gestión de recursos
-Uso de tecnologías propias
(Acciona)
-Estudios de pre-factibilidad y
factibilidad de proyectos
-Licenciamiento de la
tecnología
-Supervisión de Ingeniería
básica
-Gestión de permisos y de
recursos financieros
nacionales e internacionales
-Puesta en marcha y
operación &
mantenimiento
-Mantenimiento correctivo
-Adaptaciones correctivas
en campo
-Mantenimiento e
instalación de equipos
-Adecuaciones a la
tecnología en basé a las
condiciones físicas locales
(sistemas de frenado de
aerogeneradores)
-Socialización de
información por
mantenimientos con los
desarrolladores
tecnológicos
-Capacitación de
personal en territorio
nacional
-Adaptación menores
bajo especificaciones del
desarrollador
tecnológico
Inte
rme
dia
s
-Negociación tecnológica con
proveedores
-Administración y construcción de
proyectos
-Operación y mantenimientos del
proyecto eólico completo
-Adquisición de la tecnología
-Reclutamientos del personal
en la región
-Estudios de valoración de
impacto ambiental
-Reclutamiento
administrativo capacitado
-Mejora de procedimientos
para la operación y
mantenimiento
-Licenciamiento de
componentes en territorio
nacional
-Formación de RH en sitio
(campo)
-Maquila de algunos
componentes en territorio
nacional (torres, alabes,
etc.)
-Establecimiento de
grupos de trabajo con
otras organizaciones
para la socialización de
conocimientos y
experiencias
-Adaptaciones simples
mediante los
requerimientos en la
operación y
mantenimiento
-Adecuaciones
colaborativas (bajo
licencia) con
desarrolladores
tecnológicos
Ava
nza
das
-Actividades de I+D en el
extranjero
-Desarrollo tecnológico en
el extranjero
-Procesos de
vinculación (uni-emp-
gob) para socializar
experiencias e
incrementar eficiencia
7. Principales hallazgos (iii)
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Matriz integrada de las capacidades tecnológicas de innovación para empresas de servicios y componentes
Niv
el
Actividades Primarias Actividades de
SoporteInversión Producción
Toma de decisiones
y control
Preparación y
ejecución del
proyecto
Procesos y
organización de la
producción
Centrada en
el producto
Desarrollo de
vínculos
Modificación de equipo
Capacidades tecnológicas (capacidades para generar y administrar el cambio técnico)
Bás
icas
-Estudios de pre-factibilidad
y factibilidad para el
desarrollo de proyectos
eólicos de gran potencia
-Mapeo internacional de
tecnología de punta para el
desarrollo de sus actividades
-Compra de equipos más
moderno en el mercado
(grúas)
-Adecuaciones de los
componentes según
especificaciones de los
aerogeneradores
-Desarrollo de
componentes más
adecuados a las actuales
tecnologías
Inte
rme
dia
s
-Selección de la tecnología
más adecuada para el
desarrollo de sus actividades
productivas (proyectos
eólicos)
-Adquisición del equipo
más moderno
-Reclutamiento de
personal altamente
capacitado
-Licenciamiento de
componentes en territorio
nacional
-Mejoras de los procesos
para el manejo de
componentes
-Desarrollo de
componentes cada vez
más grandes y
eficientes (según
requerimientos de las
actuales tecnologías)
-Maquila de algunos
compontes en territorio
nacional (torres, y diversos
componentes internos de
la torre)
Ava
nza
das
-Búsqueda de un mayor
desarrollo de componentes
en territorio nacional (para
abaratar costos)
- Capacitación de personal
y búsqueda de personal
nacional altamente
capacitado
8. Consideraciones finales (i)
México se encuentra muy a tiempo de poder incorporar aspectoscentrales (políticas públicas e industriales) que permitan hacerde la energía eólica un éxito.
El primer paso es establecer metas mínimas a corto y largo plazoque tienen que ser alcanzadas (con objetivos cada vez másambiciosos).
Asegurar mecanismos de financiamiento para apoyar la I+D detecnologías en territorio nacional, mediante acuerdoscomerciales con empresas lideres en el sector.
Esquemas de subsidios y precios preferenciales para proyectosde energías renovables.
Mayor desarrollo de líneas de transmisión (infraestructura)para canalizar la energía producida.
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8. Consideraciones finales (ii)
Privilegiar a la energías renovables y dar una mayor certidumbreal sector.
Un mayor esfuerzo para acumular más y mejores capacidadestecnológicas por parte de las diferentes organizaciones tanto delsector público como privado y de educación.
Seguir consolidando una cadena de suministros para el sectortanto a nivel nacional como internacional.
Diversificar los beneficios económicos generados por laexplotación de la energía eólica hacia la sociedad.
Impulso a proyectos de energía eléctrica distribuida, sustentadaen las energías renovables.
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