Alternativas Energéticas /
- 1a Edición
- México CFE 1985
- 583p Ilustración 15 X 23 CM
RECONOCIMIENTOS PROLOGO 1. CONSIDERACIONES GENERALES 1.1 Características del problema.. 1.2 Referencias .. 2. PANORAMA ENERGETICO... 2.1 Panorama mundial. 2.2 Panorama nacional 2.3 Referencias ...... 3. ENERGIA SOLAR... 3.1 3.2 3.3 Características y disponibilidad del recurso. Tecnologías para el aprovechamiento de la energía solar Procesos Termodinámicos... 3.3.1 Sistemas térmicos pasivos..... 3.3.1.1. Desarrollo histórico.. 3.3.1.2. Principios de operación y tecnologías... 3.3.1.2.1 De ganancia directa. 3.3.1.2.2 Con paredes de almacenamiento térmico. 3.3.1.2.3 3.3.1.2.4 Con espacio solar agregado.... Con techo de almacenamiento térmico. 3.3.1.2.5 De malla convectiva..... 3.3.1.3. Estado actual y actividades de investigación y desarrollo.. 3.3.1.3.1 Nivel internacional.. 3.3.1.3.2 Nivel nacional......... 3.3.2 Sistemas térmicos estacionarios.. 3.3.2.1. Colectores planos.. 3.3.2.1.1 Desarrollo histórico... 3.3.2.1.2 Principios de operación tecnologías. 3.3.2.1.3 Estado actual y actividades de investigación y desarrollo.. Colectores Tubulares..
ET OS ES SIC 3.4 3.5 3.3.2.2.1 3.3.2.2.2 3.3.2.2.3 Desarrollo histórico. Principios de operación tecnologías ... Estado actual y actividades de investigación y desarrollo. 96 98 3.3.2.3. Colectores con concentración. 3.3.2.3.1 Desarrollo histórico. 3.3.2.3.2 Principios de operación tecnologias . 3.3.2.3.3 Estado actual y actividades de investigación y desarrollo... 100 100 100 102 3.3.2.4. Estanques Solares. 3.3.2.4.1 Desarrollo histórico. 102 103 3.3.2.4.2 Principios de operación tecnologías... 3.3.2.4.2.1 Estanques 104 no - convectivos. 3.3.2.4.2.2 Estanques convecti- 104 VOS 107 3.3.2.4.2.3 Colectores - estanques almacén. 107 3.3.2.4.3 Estado actual y actividades de investigación y desarrollo...... 107 3.3.3 Sistemas térmicos con seguimiento.. 3.3.3.1. Desarrollo histórico. 3.3.3.2. Principios de operación y tecnologías.... 3.3.3.2.1 Sistemas distribuidos....... 3.3.3.2.2 De torre central... 3.3.3.3. Estado actual y actividades de investigación y desarrollo 3.3.3.3.1 Nivel internacional 3.3.3.3.2 Nivel nacional. 112 113 117 117 120 120 120 132 Sistemas fotovoltaicos 3.4.1 Desarrollo histórico..... 3.4.2 Principios de operación. 3.4.3 Estado actual y actividades de investigación y de-sarrollo. 3.4.3.1. Nivel internacional. 3.4.3.2. Nivel nacional 138 138 141 145 145 149 Sistemas fotoquímicos. 3.5.1 Desarrollo histórico 153 153 154 3.5.2 Principios de operación y tecnologías.. 3.5.3 Estado actual y actividades de investigación y de- 156 sarrollo $3.6 Sistemas termiónicos. 3.6.1 Desarrollo histórico 157 3.6.2 Principios de operación y tecnologías. 157 3.6.3 Estado actual y actividades de investigación y de- 158 sarrollo.. 15 8 3.7. . Referencias . 4.BIOMASA 4.1 Características y disponibilidad del recurso. 4.2-Principios básicos. 4.3 Conversión biológica.. 4.3.1 Biometanación. 4.3.1.1. Desarrollo histórico.. 4.3.2 4.3.1.2. Principios de operación y tecnologías.. Fermentación alcohólica. 4.3.2.1. Desarrollo histórico.. 4.3.2.2. Principios de operación y tecnologías. 4.4 Conversión termoquímica 4.4.1 Combustión directa 4.4.2 Pirolisis 4.4.2.1. Desarrollo histórico. 4.4.2.2. Principios de operación y tecnologías.. 4.4.3 Licuefacción ... 4.4.3.1. Desarrollo histórico.. 4.4.3.2. Principios de operación y tecnologías. 4.4.4 Gasificación.. 4.4.4.1. Desarrollo histórico... 4.4.4.2. Principios de operación y tecnologías. 4.5 Estado actual y actividades y de investigación y desarrollo. 4.5.1 Nivel internacional. 4.5.1.1. Conversión biológica.. 4.5.1.2. Conversión termoquímica. 4.5.1.3. Programas en biomasa. 4.5.2 Nivel nacional.. 4.6 Referencias . 5. ENERGIA EOLICA. 160 175 175 185 189 192 192 192 201 201 201 203 203 205 205 205 206 206 206 207 207 207 208 208 208 217 219 221 223 229 5.1 Desarrollo histórico... 5.2 Características y disponibilidad del recurso. 5.3 Tecnologías para el aprovechamiento de la energía eólica.... 5.3.1 Aeroturbinas de eje horizontal.. 5.3.2 Aeroturbinas de eje vertical.. 5.3.3 Eficiencias de conversión. ٢ ج٢ 83 П 8 a1 00 г 5.3.4 Aspas de las aeroturbinas. 5.3.5 Torres de soporte. 5.3.6 Conversión de energía eólica en energía eléctrica (aero-generadores) ... 5.3.7 Conversión de energía eólica en mecánica (aeroturbi- nas）…・・・・・・ Impacto en el medio ambiente. 5.4 5.5 5.3.8 Estado actual de utilización 5.4.1 Nivel internacional 5.4.1.1. Generación de energía mecánica para bombeo .. 5.4.1.2. Generación de energía eléctrica (aerogenera- dores）... 5.4.2 Nivel nacional. Actividades de investigación y desarrollo. 5.5.1 Nivel internacional.. 5.5.2 Nivel nacional.. 5.6 Referencias . 6. ALMACENAMIENTO DE ENERGIA. 6.1 Principios generales. 6.2 Almacenamiento térmico. 6.2.1 Calor sensible.. 6.2.2 Calor latente. 6.2.3 Reacciones químicas reversibles.... 6.2.3.1. Almacenes de energía termoquimica.. 6.2.3.2. Almacenes en bombas de calor químicas.. 6.2.4 6.2.5 Aislantes... Investigación y desarrollo de sistemas de almacenamiento térmico. 6.3 Almacenamiento mecánico.. 6.3.1 Energía potencial 6.3.1.1. Aire comprimido.... 6.3.1.2. Bombeo de agua... 6.4 6.3.2 Energía cinética Almacenamiento eléctrico.... 6.4.1 Baterias plomo ácido.. 6.4.2 Baterias de níquel-cadmio.. 6.4.3 Baterias avanzadas.. 6.4.3.1. Baterias acuosas. 6.4.3.2. Baterias no-acuosas.. 6.5 Combustibles (hidrógeno). Referencias 7. DIAGNOSTICO r......... 7.1 7.2 Posibles usos finales. Algunas aplicaciones específicas. 7.2.1 Desalación....... 7.2.2 Refrigeración solar. 7.2.3 7.2.4 Calentamiento de agua para uso doméstico Secado de productos perecederos.. 7.2.5 Cocción de alimentos.. 7.2.6 Acondicionamiento ambiental.. 7.2.7 Bombeo de agua...... 7.2.8 Generación de energía eléctrica 7.2.8.1 Pequeños sistemas autónomos. 7.2.8.2 Sistemas conectados a la red de potencia 7.2.9 Calor de procesos 7.3 7.4 Actividades en México... Referencias ....... 311 311 313 313 323 328 328 330 331 332 333 333 335 336 339 353 8. PRONOSTICOS Y AVANCES TECNOLOGICOS ESPERADOS... 359 8.1 Pronósticos sobre la demanda de energía primaria 8.1.1 Introducción 8.1.2 Demanda mundial.. 8.1.3 Demanda de los países en desarrollo, América Latina y Estados Unidos... 8.1.4 Demanda de México.. 8.2 La futura importancia de las diferentes fuentes de energía; en particular de las energías solar, eólica y de la biomasa... 8.2.1 A escala mundial... 8.2.2 América Latina y algunos otros países. 8.2.3 México 8.3 Avances esperados. 8.3.1 Energía solar 8.3.2 Biomasa.. 8.3.3 Energía eólica.... 8.3.4 Almacenamiento de energía. 360 360 361 381 383 390 390 404 421 427 429 445 451 453 8.4 Referencias . 457 9. ESCENARIOS NACIONALES. 463 9.1 Proyecciones de la demanda interna de energía primaria y de 9.2 generación de energía eléctrica.... Sector doméstico. 9.2.1 Calentamiento de agua. 9.2.1.1 Corto plazo.. 9.2.1.2 9.2.1.3 Mediano plazo. Largo plazo. 7. DIAGNOSTICO 311 7.1 7.2 Posibles usos finales... G 09501295 Algunas aplicaciones específicas. 7.2.1 Desalación... 7.2.2 Refrigeración solar.. 7.2.3 7.2.4 Calentamiento de agua para uso doméstico Secado de productos perecederos.. 7.2.5 Cocción de alimentos.. 7.2.6 Acondicionamiento ambiental.. 7.2.7 Bombeo de agua.. 7.2.8 Generación de energía eléctrica. 7.2.8.1 Pequeños sistemas autónomos. 7.2.8.2 Sistemas conectados a la red de potencia... 7.2.9 Calor de procesos 7.3 Actividades en México.. 7.4 Referencias .. 311 313 313 323 328 328 330 331 332 333 333 335 336 339 353 8. PRONOSTICOS Y AVANCES TECNOLOGICOS ESPERADOS.. 359 8.1 Pronósticos sobre la demanda de energía primaria 8.1.1 Introducción 8.1.2 Demanda mundial 8.1.3 Demanda de los países en desarrollo, América Latina y Estados Unidos.. 8.1.4 Demanda de México. 8.2 La futura importancia de las diferentes fuentes de energía; en particular de las energías solar, eólica y de la biomasa. 8.2.1 A escala mundial. 8.2.2 América Latina y algunos otros países 8.2.3 México... 8.3 Avances esperados. 8.3.1 Energía solar. 8.3.2 Biomasa.• 8.3.3 Energía eólica. 8.3.4 Almacenamiento de energía.. 360 360 361 381 383 390 390 404 421 427 429 445 451 453 8.4 Referencias . 9. ESCENARIOS NACIONALES 457 463 9.1 •Proyecciones de la demanda interna de energía primaria y de generación de energía eléctrica... 9.2 Sector doméstico. 9.2.1 Calentamiento de agua. 9.2.1.1 Corto plazo. 9.2.1.2 9.2.1.3 Mediano plazo.. Largo plazo. 9.3 9.2.2 9.2.1.4 Resumen para calentamiento de agua...... Acondicionamiento ambiental con sistemas solares pa- sivOs . 9.2.2.11 9.2.2.2 9.2.2.3 9.2.2.4 Corto plazo. Mediano plazo Largo plazo.. Resumen para acondicionamiento ambiental con sistemas solares pasivos. 9.2.3 Energía eléctrica...... 9.2.3.1 Pequeños aerogeneradores 9.2.3.1.1. Corto plazo (a 1990)... 9.2.3.1.2. Mediano plazo (al año 2000) 9.2.3.1.3. Largo plazo (al año 2020). 9.2.3.2. Sistemas fotovoltaicos. 9.2.3.2.1. Corto plazo (a 1990).. 9.2.3.2.2. Mediano plazo (al año 2000). 9.2.3.2.3. Largo plazo (entre los años 2000 y 2020) 9.2.3.2.4. Resumen de fotovoltaicos para el sector doméstico. 9.2.4 Resumen para el sector domestico. Sector industrial (calor de procesos). 9.3.1 Calor a bajas temperaturas (menos de 100°C). 9.3.1.1 Corto plazo.. 9.3.1.2 Mediano plazo. 9.3.1.3 Largo plazo.. 9.3.2 Calor de procesos a temperaturas entre los 100°C y los 280°C 9.3.2.1 Mediano plazo 9.3.2.2 Largo plazo. 9.3.3 Calor de procesos a temperaturas entre los 280°C y los 550°C....... 9.3.3.1 Mediano plazo 9.3.3.2 Largo plazo. 9.3.4 Calor de procesos a temperaturas altas (entre 550 y 9.3.5 1,500°C)...... Resumen sector industrial. 475 477 477 478 478 479 479 481 481 482 482 482 484 485 486 487 487 492 494 494 494 495 496 496 496 498 498 499 499 501 9.4 Sector agricola y otros usos 9.4.1 Secado de productos perecederos 9.4.1.1 Corto plazo. 9.4.1.2 Mediano plazo 9.4.1.3 Largo plazo. 9.4.2 Bombeo de agua para irrigación 9.4.2.1 Mediano plazo 9.4.2.2 Largo plazo.. 9.4.3 9.4.4 9.4.5 Bombeo de agua para la actividad ganadera Bombeo de agua para uso doméstico.. 582 Resumen sector agricola y otros usos. 9.5 Generación de energía eléctrica. 9.5.1 Sistemas interconectados a la red de potencia. 9.5.1.1 Mediano plazo. 9.5.2 9.5.1.2 Largo plazo. Sistemas locales de generación de energía eléctrica.... 9.5.2.1 Mediano plazo. 9.5.2.2 Largo plazo.. 9.5.3 9.6 Resumen de generación de energía eléctrica.. Biomasa……・・・・ 9.6.1 Desperdicios rurales. 9.6.1.1 r Corto plazo......................• d... 9.6.1.2 Mediano plazo............ 9.6.1.3 -.. Largo plazo. 9.6.1.4 Resumen desperdicios rurales..... 9.6.2 Residuos agricolas. 9.6.2.1 Corto plazo. -.. 9.6.2.2 Mediano plazo. 9.6.2.3 Largo plazo. 9.6.2.4 Resumen residuos agrícolas.. 9.6.3 Desechos urbanos.. h........ 9.6.3.1 Corto plazo... •....../............. 9.6.3.2 Mediano plazo. 9.6.3.3 Largo plazo. -........ 9.6.3.4 Resumen desechos urbanos... 9.6.4 Recursos y residuos forestales.. 9.6.5 Resumen para biomasa...... 9.7 Resumen de las estimaciones sobre la posible contribución futura de las tres fuentes de energía...... .... 9.8 Referencias .. Tabla de conversión de unidades.
Las economías actuales se basan en recursos no renovables, cuyas reservas se irán agotando independientemente de posibles descubrimientos futuros de yacimientos de hidrocarburos o depósitos de carbón, que se estima no serán espectaculares. Existe, por lo tanto, la necesidad de desarrollar economías que incorporen en su base energética fuentes distintas de las convencionales, como la energía solar y la eólica.