Esta práctica consiste acerca de un proyecto de un parque eólico en la Ciudad de México

1. Practica individual sobre el ahorro de
energía.
Proyecto de parque eólico para la
Ciudad de México.
Presenta: Kevin Bryan Santos Mendoza.
Curso: Smart Grid: Fundamentos
técnicos.

2. En una zona ubicada en las inmediaciones de las delegaciones Tláhuac y Milpa Alta, aledaña
al Distrito Federal, se ubica un emplazamiento con un potencial eólico que puede ser
aprovechado para generación eléctrica, con destino final de la energía en la Ciudad de
México.
El destino de la energía generada tendría como destino el Sistema Cutzamala para el
abastecimiento de agua a la ciudad, el alumbrado público o quizá la energización de los
transportes eléctricos del Distrito Federal, en primera instancia el Sistema de Transporte
Colectivo (Metro), la red de trolebuses y hasta la infraestructura del Tren Ligero.
En una primera instancia se habla de un parque eólico con 30 megawatts (MW) instalados,
susceptible de modificarse según el requerimiento específico de energía, los terrenos que se
tengan disponibles, la infraestructura de evacuación y el entorno socioeconómico general.
Justificación
Buscando innovar e impulsar el desarrollo en materia de energía para reducir las necesidades
de combustibles fósiles, satisfaciendo la demanda de nuestras sociedades mediante el uso
planeado de energías limpias, buscando con ello, eliminar la emisión de gases de efecto
invernadero, se propone un proyecto en materia de energías renovables, mediante la planeación
estratégica y un enfoque multidisciplinario integral sobre el análisis, implementación, obtención
y uso de energías limpias.
De esta manera, pretendemos impulsar la aplicación de las energías renovables a través de un
modelo innovador que busca solventar las necesidades de energía del D.F., particularmente en
esta propuesta concreta, utilizar el viento para generar electricidad mediante un parque eólico
para la Ciudad de México.

3. Antecedentes
En su momento, el Ing. Heberto Castillo proponía construir gigantescos ventiladores para
expulsar la contaminación de la cuenca cerrada donde se ubica esta gran ciudad. Tal vez no
era la solución idónea al tremendo problema de la contaminación del Valle de México, y en un
sentido más pragmático se puede plantear el problema con otro enfoque: el de dotar energía
eléctrica a la Ciudad de México mediante un proyecto y una tecnología probada capaces de
satisfacer ambos requerimientos: el de precisamente dotar de electricidad a gran escala, para
un fin social y el de ser respetuoso con el medio ambiente, evitando en buena medida una fuente
contaminante, que es la de generación de electricidad por medios convencionales. En ese
sentido, es que la presente propuesta plantea un parque eólico para la Ciudad de México.
Para cualquier sistema de generación, es primordial que la fuente de generación se encuentre
lo más cerca posible del centro de consumo y satisfaga el fluido eléctrico para la aplicación a la
cual va destinado.
Entorno mundial y en México
La tecnología para generación eléctrica por medio del viento es actualmente una alternativa
madura de energización, con alta penetración a nivel mundial y a la cual países desarrollados,
como Estados Unidos, Alemania y España, y naciones emergentes, como China, Brasil e
India, están haciendo un uso intenso. India inclusive cuenta con un Ministerio de Estado
específico, instruido directamente por el primer ministro, enfocado al desarrollo y promoción de
las energías renovables, incluyendo parques ecológicos, en el desarrollo de ese país, con una
perspectiva de largo plazo. A la fecha, se tienen casi 160,000 MW eólicos instalados en el
mundo.
México empieza tarde en este rubro, teniendo conocimiento en el pasado cercano de grandes
zonas del país con gran potencial eólico, y en fechas recientes comenzando el desarrollo del
Corredor Eólico del Istmo de Tehuantepec con diversos parques eólicos de la Comisión Federal
de Electricidad (CFE) y otros en el ámbito privado. En otras regiones del país, existe ya un
pequeño parque eólico en La Rumorosa para satisfacer los fluidos eléctricos de algunos usos
públicos del Gobierno del Estado de Baja California. Se tienen noticias también de que pronto
se construirá un parque eólico en el estado de Tamaulipas, también de índole gubernamental.
Tecnología de generación
Actualmente es posible generar electricidad con el viento por medio de “aerogeneradores”, los
cuales transforman la energía cinética en energía mecánica y luego en energía eléctrica. Cada
máquina tiene una potencia instalada (lo máximo que puede generar, con la mejor condición de
viento posible en el sitio) en el orden de los 1,500 y hasta 3,000 kW (según las marcas
comerciales existentes) para que la suma defina la potencia instalada del conjunto. La
tecnología eoloeléctrica se encuentra regulada internacionalmente, por lo que se tienen
criterios, normas, especificaciones y demás elementos que permiten tener dispositivos
confiables y probados para la generación eléctrica con el viento.
Ubicación y potencial eólico

4. Para el desarrollo de un parque eólico para la Ciudad de México, se propone un área aledaña
al Valle de México, ubicada en las inmediaciones de las delegaciones Tláhuac y Milpa Alta, en
una meseta adyacente a la carretera Xochimilco-Oaxtepec, siendo la población más cercana la
de Santa Ana Tlacotenco, con una vista magnífica de los volcanes Popocatépetl e Iztaccíhuatl.
Por el conocimiento que se tiene de la zona, se tienen indicios de que existe un potencial eólico
ahí para generación eléctrica que puede ser aprovechado. Se tiene la evidencia ecológica del
recurso eólico y con ayuda de tecnológicas de prospección del recurso a nivel mesoescala (de
gran visión) se contempla un potencial eólico en la zona propuesta que es posible aprovechar.
Se observa un potencial eólico aprovechable en la zona en el orden de los 6 a 7 m/s; a 80 m de
altura sobre el terreno, y puede ser equipada con aerogeneradores Clase III (IEC (1)
-61400).
Cabe mencionar que las máquinas de esta clase se encuentran disponibles comercialmente a
alturas mayores (100 m, 120 m), por lo que el potencial de generación puede ser aún mayor.
Se pretende que el cliente consumidor de la energía sea alguna de las instancias mencionadas
al inicio de este documento y que puede constituir una sociedad de autoabastecimiento, con la
instancia gubernamental del Distrito Federal como consumidor y quien sea el interesado del
desarrollo del parque como generador (generalmente, es una firma inversionista ubicada en la
iniciativa privada).
La sociedad de autoabastecimiento está contemplada como una figura legal dentro de la Ley
del Servicio Público de Energía Eléctrica, pudiendo ser el ente consumidor instancias públicas,
como el Gobierno del Distrito Federal o cualquiera de sus dependencias, o bien del Gobierno
Federal que traiga beneficios a la capital, como las ya propuestas.
Otro punto importante es la factibilidad de interconexión. Muchos buenos sitios para este tipo
de proyectos están a mucha distancia de la infraestructura de evacuación, lo que muchas veces
hace inviable el proyecto, pero, en este caso, se tiene la evidencia del paso de la infraestructura
de transmisión de la CFE en la zona misma.
Equipamiento inicial en el sitio
Una vez definida la zona, es necesario ubicar un sitio de me-dición del recurso eólico, donde se
colocará una torre de mediciones anemométricas de 60 m, la cual tomará datos de velocidad y
dirección de viento a tres alturas (60 m, 40 m y 20 m) y temperatura, para el posterior análisis
de los datos. El sitio específico debe estar expuesto a los vientos dominantes del mismo y,
preferentemente, contar con vigilancia para evitar el vandalismo.
La torre de mediciones anemométricas aportará los indicadores descriptivos del sitio para
estimar su potencial de generación eléctrica. Con ayuda de paquetes informáticos
especializados procesará la información recolectada en campo, de cuando menos un año, para
conocer el ciclo estacional del viento en la zona. Posteriormente, si el primer año de mediciones
resulta prome-tedor, la torre seguirá midiendo el viento cuando menos otros dos años, porque
los datos son un requerimiento primordial para las potenciales instancias financieras que puedan
interesarse por el proyecto. Mientras más años de información anemométrica se aporte, más
valorado es un sitio con potencial.
Entonces, en el primer año se obtendrán los indicadores principales del sitio que normalmente
son procesados mediante modelación estadística. Posteriormente, se tienen los elementos para
efectuar un estudio de “micro-ubicación” de máquinas en el espacio, con base en los indicadores
calculados, la topografía del sitio, y datos sobre temperatura y altitud.

5. En una siguiente etapa, se tienen los elementos para efectuar el estudio de prefactibilidad del
parque eólico, el cual valorará todos los elementos en el ámbito técnico-económico para dar
soporte al proyecto. Se incluye también la ingeniería básica del proyecto, correspondiente a
suministros y construcción del parque eólico, línea de transmisión y subestación eléctrica.
Se hará énfasis en los dos principales indicadores de factibilidad en esta etapa. En el ámbito
meramente técnico, el factor de planta, el cual describe la relación entre la energía
verdaderamente generada con respecto a la capacidad a plena carga del parque. En la parte
económica, al costo nivelado de generación, el cual es un indicador del costo de la energía a lo
largo de la vida útil del parque, comparable directamente con las tarifas de la CFE.
Posteriormente, se efectuará el estudio de factibilidad del parque eólico, donde adicionalmente
a lo anterior, se hablará de corridas financieras, instancias potenciales de financiamiento,
características del mismo, cliente final de la energía (instancia del Gobierno del D.F.) y los
adenda legales que se consideren pertinentes. En este sentido, son indicadores como la tasa
interna de retorno, periodo de retorno, etc.
Zona de proyecto propuesta.
Características del parque eólico
La configuración inicial propuesta corresponde a un parque eólico de 30 MW instalados, con 15
máquinas tipo Clase III (IEC-61400), de 2 MW instalados cada una, comercialmente dis-
ponibles.

6. Cabe aclarar que esta potencia instalada puede ser modificada debido al polígono de terrenos
que finalmente se logre arrendar (2)
, la dirección de vientos dominantes, la necesidad eléctrica
del Gobierno del D.F. a satisfacer, y la capacidad de evacuación existente en la zona
(subestación y línea de transmisión).
Se propone la siguiente configuración geométrica preliminar de aerogeneradores; atendiendo a
la ocurrencia de los vientos alisios en la zona:
Por las características de la zona y la tecnología de gene-ración propuesta, se puede hablar
presumiblemente de un factor de planta del 25%, en el rango habitual de parques eólicos
europeos. Se plantea una vida útil del parque, habitual en este tipo de proyectos, de 20 años.
Costos
Como índices indicativos del costo de los estudios y del parque se tiene los siguientes:

7. Fase I: Visita preliminar de campo, ubicación del sitio para instalar la torre, suministro e
instalación de torre, campaña de seguimiento mensual, primer Informe anual de
resultados. TOTAL: 90,000USD.
Fase II: Estudio de microubicación de máquinas, consultoría de apoyo a la ubicación de
máquinas, selección de la máquina entre las alternativas comerciales, recomendaciones
generales. TOTAL: 30,000 USD.
Superando estas fases, se puede hablar de emprender la construcción del parque. Se manejan
unos índices en el medio de entre 1.8 y 2.0 millones de dólares por MW instalado. Para el
proyecto propuesto de 30 MW instalados, puede hablarse de un presupuesto de procura,
suministros, construcción y puesta en marcha en el rango de 54 a 60 millones de dólares. Este
costo incluye los proyectos de ingeniería básica y de ingeniería de detalle.
Dentro del monto de inversión, normalmente entre un 70 y 75% corresponde al costo de los
aerogeneradores, de proveeduría extranjera. El resto corresponde a manufacturas eléctricas
nacionales, concreto, así como otros servicios (fletes especializados, por ejemplo) y la mano de
obra, lo que perfectamente puede ser de origen nacional.
Falta considerar la tramitología y los costos derivados de ella, que comprenden diversos trámites
ante instancias locales y federales, con costos muy variables, probablemente en el rango de la
suma de los estudios de las fases I y II. Al final de este artículo se da un listado de los trámites
a efectuar y ante cuál instancia. Se recomienda empezar con estos trámites una vez efectuado
los trabajos de la Fase I, que manifieste resultados alentadores.
Justificación de rentabilidad
Existe una serie de beneficios que hacen atractivos los proyectos de generación eléctrica con
base en energéticos de origen renovable, entre los cuales se destacan:
• Al utilizar energía limpia, existe una clara disminución en la generación de gases de efecto
invernadero (GEI), beneficiando de manera directa al medio ambiente. En consecuencia, se
genera un ahorro indirecto en gastos del sector salud por concepto de enfermedades
relacionadas con las vías aéreas.
• Es una tecnología que utiliza un recurso renovable que si bien presenta una fuerte inversión
inicial, al mediano y largo plazo representará un ahorro en materia energética por concepto de
generación, distribución y pago de servicios.
• Actualmente, la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) depende de otras entidades
para satisfacer su demanda en materia de energía eléctrica. Al volverse autogenerador, los
costos de generación y distribución se reducen considerablemente.
• Dado lo anterior, la ZMVM se convertirá en una entidad competitiva a través del uso de nuevas
tecnologías donde la demanda de energía no sea una limitante para los usos contemplados

8. • El mercado actual de este tipo de energías está delimitado al autoconsumo sin tener el impacto
y potencial que podría tener a nivel social una vez que se amplíe el uso de las mismas.
Existe red de transmisión de CFE en la zona propuesta.
Productos
En el mejor de los casos, se tendrá un emplazamiento con potencial eólico para generación
eléctrica, con todos sus estudios de soporte y la infraestructura propia del parque eólico. Los
productos tangibles son:
– Torre anemométrica instrumentada.
– Base de datos crudos sobre velocidad y dirección del viento, acordes a los estándares
internacionales para proyectos eoloeléctricos.
– Estudio de análisis estadístico de datos.
–Conjunto de tramitologías ante las instancias correspondientes.
–Estudio de micro-ubicación de aerogeneradores en el emplazamiento.
–Estudio de prefactibilidad del parque eólico.
–Estudio de factibilidad del parque eólico.
–Parque eólico construido y en plena operación.

9. BENEFICIOS
Los beneficios detectados para la realización del parque eólico se estiman en los siguientes:
–Energía para el Gobierno del Distrito Federal para los usos que estime convenientes y que,
bajo la sociedad de autoabastecimiento establecida, obtiene un costo de la energía más
competitivo al que ofrece la CFE.
–Generación y uso de electricidad verdaderamente ecológica para fines de uso común en la
Ciudad de México.
–Aumento en las reservas de agua, si es el caso que se sustituya generación hidroeléctrica.
–Desarrollo de proyectos privados con la correspondiente derrama económica de recursos no
comprometidos a fines públicos.
–Pago de arriendos a los dueños de las tierras.
–Fuentes de empleo durante la construcción del parque.
–Fuentes de empleo durante la operación del parque, por la prestación de servicios externos
para el mantenimiento y preservación de las instalaciones.
–Emisiones evitadas por la generación con base en energéticos de origen renovable,
sustituyendo a combustibles fósiles, lo cual además califica para bonos de carbono.
–Promoción del desarrollo de infraestructura local para pres-tación de servicios asociados con
la operación y mantenimiento del parque.
–Promoción del desarrollo de infraestructura local para la pres-tación de servicios al turismo
académico, educativo, industrial, y a los visitantes en general.
–Avance en el desarrollo tecnológico de parques eólicos, teniendo el particular la característica
de estar éste a una considerable altitud (otros ejemplos en este sentido, en Suiza y Chile).
Además, como fuente de energía renovable que es el viento:
–Plantea el rumbo a seguir para el sector eléctrico.
–Su aplicación paga empleos, no combustibles.
–Se promueve el uso de energéticos locales y la independencia energética.
–Su economía de escala es por magnitud de aprovechamiento.
–Es modular (crecimiento de instalaciones acorde a la demanda).
–Fomenta el desarrollo económico, social y regional.
–Protege la ecología.

10. –Permite el desarrollo sustentable del país.
Anexo 1. Reseña fotográfica del emplazamiento

11. Anexo 2. Lista de gestiones para desarrollar un parque eólico en México
Lista de gestiones para desarrollar un parque eólico,
con una potencia instalada en el orden de varios MW
El trámite correspondiente se efectúa con la instancia mencionada.
• Trámites para constituirse como sociedad
– Expedición del acta constitutiva Notario
– Solicitud de inscripción en el Registro Nacional de Inversiones Extranjeras SE
– Aviso del uso de los permisos para la constitución de sociedades SRE
– Solicitud de inscripción al Registro Federal de Contribuyentes SAT
– Permiso para la constitución de sociedades SRE
– Expedición de permisos de exportación (cuando aplique) CFE
• Gestiones para generar electricidad
– Estudio de factibilidad de interconexión CFE
– Estudio de porteo CFE
– Solicitud de permiso de autoabastecimiento de energía eléctrica CRE
– Solicitud de permiso de producción independiente de energía eléctrica CRE
– Solicitud de permiso de pequeña producción de energía eléctrica CRE
– Solicitud de permiso de exportación de energía eléctrica CRE
• Gestiones ambientales y para aprovechamiento del recurso natural
– Recepción, evaluación y resolución de la Manifestación de Impacto Ambiental en su
modalidad particular SEMARNAT
– Recepción, evaluación y resolución de la manifestación de impacto ambiental en su
modalidad regional SEMARNAT
– Informe Preventivo SEMARNAT
– Autorización de cambio de uso de suelo en terrenos forestales SEMARNAT
– Informe de aprovechamiento de vida silvestre SEMARNAT
• Gestiones para la instalación local
– Licencia de funcionamiento GOB-DF
– Licencia de uso de suelo GOB-DF
– Factibilidad del servicio de agua potable, alcantarillado sanitario y tratamiento de aguas
residuales GOB-DF
– Factibilidad del servicio de energía eléctrica GOB-DF
– Visto bueno de la Unidad de Protección Civil GOB-DF
– Factibilidad de giro GOB-DF
– Licencia de construcción GOB-DF
– Registro público de la propiedad y del comercio GOB-DF
– Manifestación de terminación de obra GOB-DF

12. – Autorización de ocupación GOB-DF
– Autorización para ampliación o modificación de una edificación GOB-DF
– Balizamiento (señalización de navegación aérea en aerogeneradores) SCT