En este artículo puedes encontrar el método de cálculo para la emisión marginal de CO2 en la producción de energía en Colombia
El factor de emisión de CO2 es una característica propia de cada país en donde, a partir del análisis de la matriz energética del mismo, se obtiene la emisión de CO2 marginal por cada kWh de energía generado por fuentes convencionales no renovables. El ahorro específico de C02 por unidad de energía en países como Alemania asciende a 468 g/kWh, el cual tras la introducción de las energías renovables no convencionales se ha reducido a la mitad en comparación con el valor para el año 1990.
Esto da cabida a la necesidad del uso de energías renovables no solo para suplir la demanda creciente en el mundo, sino también para disminuir la huella de carbono por efecto de la producción de electricidad. La Unidad de Planeación Minero-Energética (UPME) en Colombia, es la encargada de emitir un informe anual del factor de emisión de CO2 para MDL (Mecanismos de desarrollo limpios), es decir, proyectos nuevos de generación renovable no convencional. Dentro de la metodología de cálculo se hace una ponderación teniendo el marco de operación y el marco de construcción
El factor de emisión del marco de operación tiene en cuenta toda la generación instalada y operando actualmente en el país. En la memoria de cálculo publicada por la UPME se realiza el método MO simple ajustado dado que en Colombia la generación de las plantas low-cost/must-run supera el 50%. Las plantas low-cost/must-run son plantas de bajos costos marginales de generación que distribuyen la energía hacia las cargas diarias de forma independiente (por lo general, plantas de origen hidroeléctrico, eólico, geotérmico, biomasa de bajo costo, nuclear y solar). El cálculo comprende la ponderación de la energía generada (en MWh) y la emisión de dióxido de carbono (en tCO2). Se debe de tener en cuenta un factor que expresa el porcentaje de tiempo en que las unidades low-cost/must-run marginaron la producción de energía.
Ecuación 1. Cálculo del Margen de Operación simple ajustado
EFgrid,MO-adj,y
Factor de emisión margen de operación simple ajustado para el año y (t CO2/MWh)
λy
Factor que expresa el porcentaje de tiempo en que las unidades low-cost/must-run marginaron en el año y
EGm,y
Energía neta entregada a la red por cada unidad de generación m en el año y (MWh)
EGk,y
Energía neta entregada a la red por cada unidad de generación k en el año y (MWh)
EFEL,m,y
Factor de emisión de las unidades de generación m en el año y (t CO2/MWh)
EFEL,k,y
Factor de emisión de las unidades de generación k en el año y (t CO2/MWh)
m
Todas las unidades de generación conectadas a la red a excepción de las unidades low-cost/must-run
k
Todas las unidades de generación conectadas a la red consideradas como unidades low-cost/must-run
y
El año correspondiente a los datos utilizados
Para Colombia, en el año 2019 el factor correspondió a 0,1916, por lo cual, la producción de las plantas low-cost/must-run se debe ponderar según este factor. El resultado final del cálculo fue de 578 gCo2/kWh.
Por su parte, el margen de construcción tiene en cuenta un conjunto de plantas que corresponden al 20% de la generación en el balance anual (que, para efectos del informe del 2019, corresponde a datos del 2018). Para cada planta se observa su generación de dióxido de carbono por unidad de energía incluyendo los proyectos MDL
Ecuación 2. Cálculo del Margen de Construcción.
Donde:
E Fred MC y
Factor de emisión margen de Construcción para el año y (t CO2/MWh)
EGm y
Energía neta entregada a la red por cada unidad de generación m en el año y (MWh)
EFEL m y
Factor de emisión de las unidades de generación m en el año y (t CO2/MWh)
m
Todas las unidades de generación incluidas en el margen de construcción.
y
El año histórico más reciente para el que los datos de generación de electricidad están disponibles
Al realizar el balance de energía e incluir los proyectos MDL el resultado es consistentemente menor obteniendo un valor de 183 gCo2/kWh.
El resultado de ambos márgenes debe de tenerse en cuenta para obtener un único valor final de acuerdo con la matriz energética colombiana. Esto se realiza con dos factores que se definen de forma diferente según la principal naturaleza de generador del país. En Colombia, debido a la predominancia de generadores hidroeléctricos y termoeléctricos, este factor es de 0.5 para cada margen. Realizando la ponderación final se obtiene un valor de 382 gCO2/kWh. A continuación, se presenta un gráfico de los históricos reportados desde la página web de la UPME.
Figura 1. Históricos del factor de emisión para Colombia
La reactivación económica en todo el mundo después del detenimiento ocasionado por la COVID 19 y sus consecuentes resultados en materia de calidad de aire (que se encuentra dentro de sus mínimos recientes) da pie a establecer las energías renovables no convencionales como alternativas válidas de generación dentro de un sistema eléctrico. Esto se refuerza con la voluntad de disminuir desde todas las fuentes potencialmente contaminantes la huella de carbono (dentro de los que se encuentra la energía que como se observa en la figura 1, no establece una tendencia clara) y, en consecuencia, velar por la conservación del medio ambiente.
Referencias de: Solsta | UPME