La política energética de la India es aumentar la energía producida localmente en la India y reducir la pobreza energética , [1] con un mayor enfoque en el desarrollo de fuentes alternativas de energía , en particular la energía nuclear , solar y eólica . [2] [3] La dependencia neta de las importaciones de energía fue del 40,9% en 2021-22. [4] El consumo de energía primaria en la India creció un 13,3% en el año fiscal 2022-23 y es el tercero más grande con una participación mundial del 6% después de China y EE. UU. [5] [6] [7] El consumo total de energía primaria procedente del carbón (452,2 Mtep; 45,88%), petróleo crudo (239,1 Mtep ; 29,55%), gas natural (49,9 Mtep; 6,17%), energía nuclear (8,8 Mtep; 1,09%), hidroelectricidad (31,6 Mtep; 3,91%) y energía renovable (27,5 Mtep; 3,40%) es de 809,2 Mtep (excluyendo el uso tradicional de biomasa) en el año calendario 2018. [8] En 2018, las importaciones netas de la India son de casi 205,3 millones de toneladas de petróleo crudo y sus productos, 26,3 Mtep de GNL y 141,7 Mtep de carbón, lo que supone un total de 373,3 Mtep de energía primaria, lo que equivale al 46,13% del consumo total de energía primaria. La India depende en gran medida de las importaciones de combustibles fósiles para satisfacer sus demandas energéticas: se espera que para 2030, la dependencia de la India de las importaciones de energía supere el 53% del consumo energético total del país. [9]
Alrededor del 80% de la generación de electricidad de la India proviene de combustibles fósiles . India tiene un excedente en la generación de electricidad y también es un exportador marginal de electricidad en 2017. [10] Desde finales del año calendario 2015, una enorme capacidad de generación de energía ha estado inactiva por falta de demanda de electricidad. [11] India ocupa el segundo lugar después de China en producción de energías renovables con 208,7 Mtep en 2016. [12] La intensidad de carbono en la India fue de 0,29 kg de CO 2 por kWh e en 2016, lo que es más que la de EE. UU., China y la UE . [13] Las emisiones totales de CO 2 provocadas por el hombre a partir de energía, emisiones de procesos, metano y quema son 2797,2 millones de toneladas de CO 2 en el año calendario 2021, lo que representa el 7,2% de las emisiones globales. [6] La intensidad energética del sector agrícola es siete veces menor que la del sector industrial en 2022-23 (ver Tabla 8.9 [5] )
En 2020-21, el consumo de energía per cápita es de 0,6557 Mtep excluyendo el uso de biomasa tradicional y la intensidad energética de la economía india es de 0,2233 megajulios por INR (53,4 kcal / INR). [14] [15] India alcanzó el 63% de autosuficiencia energética general en 2017. [12] [16] [17] Debido a la rápida expansión económica , India tiene uno de los mercados energéticos de más rápido crecimiento del mundo y se espera que sea el segundo mayor contribuyente al aumento de la demanda mundial de energía para 2035, lo que representa el 18% del aumento del consumo mundial de energía . [18] Dadas las crecientes demandas energéticas de la India y las limitadas reservas nacionales de petróleo y gas, el país tiene planes ambiciosos para expandir su programa de energía renovable y nuclear más elaborado. [19] India tiene el cuarto mercado de energía eólica más grande del mundo y también planea agregar alrededor de 100,000 MW de capacidad de energía solar para 2022. [20] [21] India también prevé aumentar la contribución de la energía nuclear a la capacidad general de generación de electricidad del 4,2% al 9% en 25 años. [22] El país tiene cinco reactores nucleares en construcción (el tercero más alto del mundo) y planea construir 18 reactores nucleares adicionales (el segundo más alto del mundo) para 2025. [23] Durante el año 2018, la inversión total en el sector energético por parte de India fue del 4,1% (US$75 mil millones) de la inversión global de US$1,85 billones. [24]
La política energética de la India se caracteriza por el equilibrio entre cuatro factores principales: una economía en rápido crecimiento, con la necesidad de un suministro fiable y confiable de electricidad, gas y productos derivados del petróleo; [25] el aumento de los ingresos de los hogares, con la necesidad de un suministro asequible y adecuado de electricidad y combustibles limpios para cocinar ; las limitadas reservas nacionales de combustibles fósiles y la necesidad de importar una gran fracción del gas natural y el petróleo crudo, y recientemente la necesidad de importar también carbón; y los impactos ambientales en interiores, urbanos y regionales, que requieren la adopción de combustibles y tecnologías más limpios. En los últimos años, estos desafíos han llevado a un importante conjunto de reformas continuas, reestructuraciones y un enfoque en la conservación de la energía .
India: Consumo total de energía primaria por industria de 87 599 petajulios en 2019-20 [26]
India: Suministro total de energía primaria de 882 Mtep en 2017 [27] [28]
India ocupa el tercer lugar en consumo de petróleo con 4,669 millones de barriles/día en 2020 después de Estados Unidos y China. Durante el año calendario 2019, India importó 221,7 millones de toneladas de petróleo crudo y 44,4 millones de toneladas de productos petrolíferos refinados y exportó 60,7 millones de toneladas de productos petrolíferos refinados. India es el segundo mayor importador neto de petróleo crudo y sus productos después de China. [29] India ha creado una capacidad de refinación excedentaria de clase mundial utilizando petróleo crudo importado para exportar productos petrolíferos refinados. Las importaciones netas de petróleo crudo son menores en una cuarta parte después de contabilizar las exportaciones e importaciones de productos petrolíferos refinados. [30] La producción de gas natural fue de 26,9 mil millones de metros cúbicos y el consumo de 59,7 mil millones de metros cúbicos durante el año calendario 2019.
Durante el año fiscal 2012-13, la producción de petróleo crudo fue de 37,86 millones de toneladas y 40.679 millones de metros cúbicos estándar (casi 26,85 millones de toneladas) de gas natural . La importación neta de petróleo crudo y productos derivados del petróleo es de 146,70 millones de toneladas por valor de 5611,40 mil millones de rupias. Esto incluye 9,534 millones de toneladas de importaciones de GNL por valor de 282,15 mil millones de rupias. [31] A nivel internacional, el precio del GNL (un millón de Btu de GNL = 0,1724 barriles de petróleo crudo (boe) = 29,52 metros cúbicos de gas natural = 21 kg de gas natural = 29,2 litros de diésel = 21,3 kg de GLP = 0,293 MWh) se fija por debajo del precio del petróleo crudo en términos de valor calorífico. [32] [33] El GNL está ganando lentamente su papel como combustible de uso directo en el transporte por carretera y marítimo sin regasificación . [34] [35] [36] A fines de junio de 2016, el precio del GNL había caído casi un 50% por debajo de su precio de paridad del petróleo , lo que lo convierte en un combustible más económico que el diésel/gasóleo en el sector del transporte. [37] [38] En 2012-13, la India consumió 15,744 millones de toneladas de gasolina y 69,179 millones de toneladas de diésel que se producen principalmente a partir de petróleo crudo importado con un enorme gasto de divisas. El uso de gas natural para calefacción, cocina y generación de electricidad no es económico ya que cada vez más gas natural producido localmente se convertirá en GNL para su uso en el sector del transporte para reducir las importaciones de petróleo crudo. [39] [40] La conversión de viejos vehículos pesados alimentados con diésel en vehículos de GNL restauraría el rendimiento original económicamente. Además de la producción convencional de gas natural, la gasificación de carbón , el metano de lechos de carbón , el metano de minas de carbón y los digestores de biogás / gas natural renovable también se convertirán en una fuente de GNL formando una base descentralizada para la producción de GNL para satisfacer la demanda ampliamente distribuida. [41] [42] [43] [44] Existe la posibilidad de convertir la mayoría de los vehículos pesados (incluidos los motores ferroviarios impulsados por diésel) en vehículos alimentados con GNL para reducir drásticamente el consumo de diésel con beneficios de costo operativo y menor contaminación. [45] [46] [47] Además, el precio de equilibrio en el extremo del usuario para cambiar de carbón importado a GNL en la generación de electricidad se estima cerca de US $ 6 por millón de unidades térmicas británicas ($ 20 / MWh ). [48] La llegada del transporte marítimo de GNC más baratorestringirá el uso de GNL en el sector de transporte de alta gama para reemplazar los costosos combustibles líquidos, dejando el uso de GNC importado para otras necesidades. [49] [50] [51] Como el transporte marítimo de GNC es económico para el transporte de media distancia y tiene una rápida flexibilidad de descarga en muchos puertos sin costosas instalaciones de descarga, se han convertido en una solución alternativa a los gasoductos submarinos . [52] [53] El gas natural/metano también se puede convertir de forma económica en gas hidrógeno y negro de carbono sin emitir ningún gas de efecto invernadero para su uso en el sector del transporte con tecnología de vehículos de pila de combustible . [54]
La estatal Oil and Natural Gas Corporation (ONGC) adquirió acciones en yacimientos petrolíferos en países como Sudán, Siria, Irán y Nigeria, inversiones que han provocado tensiones diplomáticas con Estados Unidos. [55] Debido a la inestabilidad política en Oriente Medio y la creciente demanda interna de energía, la India está interesada en reducir su dependencia de la OPEP para satisfacer su demanda de petróleo y aumentar su seguridad energética . Varias compañías petroleras indias, lideradas principalmente por ONGC y Reliance Industries , han iniciado una búsqueda masiva de petróleo en varias regiones de la India, incluyendo Rajastán , la cuenca de Krishna Godavari y el noreste del Himalaya . [56]
La India tiene cerca de 63 billones de pies cúbicos de recursos técnicamente recuperables de gas de esquisto que pueden satisfacer todas sus necesidades durante veinte años si se explotan. [57] [58] [59] La India está desarrollando un yacimiento de gas en alta mar en Mozambique . [60] El gasoducto propuesto entre Irán, Pakistán y la India es parte del plan de la India para satisfacer su creciente demanda de energía.
La India tiene la tercera reserva de carbón probada más grande del mundo , con casi 177 mil millones de toneladas métricas al 1 de abril de 2021. [61] [62] En la India, el carbón es el principal contribuyente de energía primaria con una participación del 56,90% equivalente a 452,2 Mtep en 2018. [8]
India es el segundo mayor productor de carbón en 2023. [63] India también es el segundo mayor importador de carbón 141,7 Mtep en 2018 y el segundo mayor consumidor de carbón con 452,2 Mtep en 2018. [8] India también alberga la empresa de carbón más grande del mundo, Coal India Ltd, que controla el 85% de la producción de carbón del país con una participación de producción del 7,8% de carbón (incluido el lignito) en el mundo. [64] Los cinco principales países productores de carbón duro y pardo en 2013 (2012) son (millones de toneladas): China 3.680 (3.645), Estados Unidos 893 (922), India 605 (607), Australia 478 (453) e Indonesia 421 (386). Sin embargo, India ocupa el quinto lugar en la producción mundial de carbón con 228 Mtep (5,9%) en 2013 cuando su tonelaje de carbón de calidad inferior se convierte en toneladas equivalentes de petróleo. [32] Las centrales eléctricas de carbón representan el 59% de la capacidad eléctrica instalada de la India. [65] [66] Después de la producción de electricidad, el carbón también se utiliza para la producción de cemento en cantidades sustanciales. [67] La disponibilidad de coque de petróleo , a un precio más barato que el carbón local, está reemplazando al carbón en las plantas de cemento. [68] En el año fiscal 2021-22, India importó casi 209 millones de toneladas de carbón térmico y carbón de coque, lo que representa el 20% del consumo total para satisfacer la demanda de producción de electricidad, cemento y acero. En el año fiscal 2021-22, India importó casi 57,16 millones de toneladas (90%) de carbón de coque frente al consumo de 63,74 MT. [69]
La gasificación de carbón, lignito o coque de petróleo produce gas de síntesis , gas de carbón o gas de horno de coque , que es una mezcla de hidrógeno, monóxido de carbono y gases de dióxido de carbono. [70] El gas de carbón se puede convertir en gas natural sintético (GNS) mediante el proceso Fischer-Tropsch a baja presión y alta temperatura. [71] El gas de carbón también se puede producir mediante la gasificación subterránea de carbón , donde los depósitos de carbón se encuentran en las profundidades del suelo o no es económico extraer el carbón. [72] El GNC y el GNL están surgiendo como alternativas económicas al gasóleo con la escalada de los precios internacionales del petróleo crudo. [73] Las tecnologías de producción de gas natural sintético tienen un alcance tremendo para satisfacer las necesidades del sector del transporte utilizando plenamente el carbón disponible localmente en la India. [74] El complejo de carbón de Dankuni está produciendo gas de síntesis que se envía por tuberías a los usuarios industriales de Calcuta. [75] [76] Muchas plantas de fertilizantes a base de carbón que están cerradas también se pueden reacondicionar económicamente para producir GNS, ya que el GNL y el GNC alcanzan un buen precio sustituyendo las importaciones. [77] Recientemente, el gobierno indio fijó el precio del gas natural para el productor en 5,61 dólares estadounidenses por millón de unidades térmicas británicas (19,1 dólares estadounidenses/MWh) sobre la base del valor calorífico neto (VCN), que está a la par con el precio estimado del gas natural comprimido a partir del carbón. [78] [79] La planta de fertilizantes a base de carbón de Talcher se encuentra en las etapas finales de ejecución para producir 1,21 millones de toneladas de urea. Esta planta está diseñada para utilizar carbón local mezclado con coque de petróleo disponible en las refinerías de petróleo crudo. India está planeando utilizar 100 millones de toneladas de carbón para la gasificación para 2030. [63]
Recientemente, la India aprobó la construcción de nuevas centrales eléctricas de carbón para satisfacer sus crecientes necesidades de electricidad, impulsadas por el rápido crecimiento económico del país. A pesar de las críticas por la contaminación ambiental y su contribución a las emisiones globales de gases de efecto invernadero, estas acciones reflejan el enfoque práctico de la India para garantizar un suministro estable de energía. Además, el gobierno ha ampliado la vida útil de las plantas de carbón más antiguas, como la de Tuticorin, lo que pone de relieve la importancia que sigue teniendo el carbón en la estrategia energética de la India, incluso mientras el país trabaja para incorporar más fuentes de energía renovables.
La India se ha comprometido a reducir su dependencia del carbón, pero las exigencias de su economía en rápido crecimiento y los crecientes requisitos energéticos cuentan una historia diferente. La planta de energía de Tuticorin en el sur de la India , que estaba programada para cerrarse porque no podía cumplir con los estándares de contaminación, continúa operando a alta capacidad. Este escenario es indicativo de una tendencia nacional más amplia en la que la necesidad de electricidad constante y confiable a menudo tiene prioridad sobre las preocupaciones ambientales. En consecuencia, muchas centrales eléctricas de carbón antiguas en toda la India siguen operativas e incluso están en proceso de expansión. Ante el desafío de garantizar un suministro constante de energía, el gobierno indio a menudo ha priorizado la satisfacción de sus necesidades energéticas inmediatas sobre el cumplimiento de sus promesas ambientales, lo que ha llevado a una renovada dependencia del carbón. Esta situación tiene ramificaciones importantes para los objetivos ambientales de la India y su contribución a los esfuerzos globales destinados a reducir la dependencia de los combustibles fósiles. [80]
La tarifa de la energía solar fotovoltaica india ha caído a ₹ 2,44 (2,9 ¢ USD) por kWh en mayo de 2017, que es más baja que cualquier otro tipo de generación de energía en la India. [81] En el año 2020, la tarifa nivelada en dólares estadounidenses para la electricidad solar fotovoltaica ha caído a 1,35 centavos/kWh. [82] [83] También la tarifa internacional de las plantas de energía solar térmica de almacenamiento ha caído a US$0,063/kWh, que es más barata que las plantas de combustibles fósiles. [84] [85] [86] La energía solar híbrida más barata (mezcla de energía solar fotovoltaica, energía eólica y energía solar térmica de almacenamiento) no necesita depender de la costosa y contaminante generación de energía a carbón/gas para garantizar el funcionamiento estable de la red. [87] El precio de la electricidad solar se convertirá en el precio de referencia para decidir los precios de otros combustibles (productos derivados del petróleo, gas natural/ biogás /GNL, GNC, GLP, carbón, lignito, biomasa, etc.) en función de su uso final y ventajas. [88] [89] [90]
La gasificación de biomasa produce gas de madera o gas de síntesis que puede convertirse en metanol neutro en carbono . [91] Casi 750 millones de toneladas de biomasa no comestible (por el ganado) están disponibles anualmente en la India, que se pueden utilizar para un mayor valor añadido y sustituir al petróleo crudo importado, carbón, GNL, fertilizantes de urea, combustibles nucleares, etc. Se estima que los recursos de biomasa renovables y neutros en carbono de la India pueden reemplazar el consumo actual de todos los combustibles fósiles cuando se utilizan de forma productiva. [92] La biomasa va a desempeñar un papel crucial para que la India sea autosuficiente en el sector energético y neutral en carbono . [93]
En las centrales eléctricas de carbón pulverizado se utiliza una enorme cantidad de carbón importado. La biomasa cruda no se puede utilizar en los molinos de carbón pulverizado, ya que es difícil molerla hasta convertirla en polvo fino debido a la propiedad de apelmazamiento de la biomasa cruda. Sin embargo, la biomasa se puede utilizar después de la torrefacción en los molinos de carbón pulverizado para reemplazar el carbón importado. [94] Las regiones del noroeste y del sur pueden reemplazar el uso de carbón importado con biomasa torrefacta cuando haya biomasa residual agrícola/de cultivos excedente disponible. [95] [96] Las plantas de energía de biomasa también pueden obtener ingresos adicionales vendiendo los Certificados de Compra de Renovables (RPC). [97] El Gobierno central ha hecho obligatoria la co-combustión (un mínimo del 5%) de biomasa a partir de octubre de 2022 en todas las plantas de carbón. [98] [99]
En la producción de cemento, se utiliza biomasa neutra en carbono para reemplazar al carbón y reducir drásticamente la huella de carbono. [100] [101]
El biogás o el gas natural o el metano producido a partir de desechos agrícolas, agrícolas, de cultivos o domésticos también se pueden utilizar para producir alimentos ricos en proteínas para ganado, peces, aves de corral y animales domésticos de manera económica mediante el cultivo de bacterias Methylococcus capsulatus de manera descentralizada cerca de las áreas rurales o de consumo con una pequeña huella de tierra y agua. [102] [103] [104] [89] [105] Con la disponibilidad de gas CO2 como subproducto de estas unidades, el menor costo de producción de aceite de algas a partir de algas o espirulina, particularmente en países tropicales como la India, desplazaría la posición privilegiada del petróleo crudo en un futuro cercano. [106] [107] [108]
Reliance Industries ya está produciendo hidrógeno a partir de biomasa torrefacta de sus gasificadores de coque de petróleo/carbón y planea instalar una planta piloto de hidrógeno azul de 50 toneladas por día utilizando un proceso de gasificación catalítica. [109] Las tres compañías de comercialización de petróleo (OMC) de la India están instalando actualmente 12 plantas de etanol de segunda generación en todo el país que recogerán los desechos agrícolas de los agricultores y los convertirán en bioetanol. [110] [111] En 2018, la India se ha fijado el objetivo de producir 15 millones de toneladas de biogás/bio-GNC mediante la instalación de 5.000 plantas de biogás de tipo comercial a gran escala que pueden producir diariamente 12,5 toneladas de bio-GNC por planta. [112] [113] A mayo de 2022, casi 35 plantas de este tipo están en funcionamiento. [114]
El biopropano también se produce a partir de aceites vegetales no comestibles , aceite de cocina usado , grasas animales de desecho , etc. [115] [116]
La India está dotada de un potencial hidroeléctrico viable y económicamente explotable, evaluado en unos 125.570 MW con un factor de capacidad del 60% . [117] La India ocupa el cuarto lugar a nivel mundial en cuanto a potencial hidroeléctrico subutilizado. Además, se han evaluado 6.780 MW en términos de capacidad instalada de esquemas hidroeléctricos pequeños, mini y micro. Además, se han identificado 56 sitios para esquemas de almacenamiento por bombeo (PSS) con una capacidad instalada agregada de 94.000 MW para atender la demanda máxima de electricidad y el bombeo de agua para las necesidades de riego. [118] Es la forma de energía renovable más utilizada , pero el potencial hidroeléctrico económicamente explotable sigue variando debido a los avances tecnológicos y al costo comparable de la generación de electricidad a partir de otras fuentes. [ cita requerida ] El potencial hidroeléctrico de la India ocupa el quinto lugar en términos de potencial hidroeléctrico explotable en el escenario mundial.
La capacidad instalada de energía hidroeléctrica es de 45.315 MW al 31 de mayo de 2018. [119] India ocupa el sexto lugar en generación de electricidad hidroeléctrica a nivel mundial después de China, Canadá, Brasil, Estados Unidos y Rusia. Durante el año 2017-18, la generación hidroeléctrica total en India es de 126.123 millones de kWh, lo que equivale a 24.000 MW con un factor de capacidad del 60%. Hasta ahora, el sector hidroeléctrico está dominado por empresas estatales y del gobierno central, pero este sector crecerá más rápido con la participación del sector privado en el desarrollo del potencial hidroeléctrico ubicado en las cadenas montañosas del Himalaya , incluido el noreste de India. [120] Sin embargo, el potencial hidroeléctrico en la India central que forma parte de las cuencas de los ríos Godavari , Mahanadi y Narmada aún no se ha desarrollado a gran escala debido a la posible oposición de la población tribal.
El almacenamiento por bombeo, incluidos los sistemas de almacenamiento por bombeo fuera del río, son centrales eléctricas de pico centralizadas perfectas para la gestión de la carga en la red eléctrica dominada por la generación de energía renovable variable, como la energía solar y eólica. [121] Los PSS tendrían una gran demanda para satisfacer la demanda de carga máxima y almacenar el excedente de electricidad a medida que India pasa de un déficit de electricidad a un excedente de electricidad. También producen energía secundaria/estacional sin costo adicional cuando los ríos se inundan con exceso de agua. El almacenamiento de electricidad mediante otros sistemas alternativos, como baterías , sistemas de almacenamiento de aire comprimido , etc., es más costoso que la producción de electricidad mediante generadores de reserva . [122] India ya ha establecido una capacidad de almacenamiento por bombeo de casi 4785 MW que forma parte de sus plantas de energía hidroeléctrica instaladas . [123]
La India tiene la cuarta mayor capacidad de energía eólica instalada en el mundo. [20] [125] Al 31 de diciembre de 2017, la capacidad instalada de energía eólica era de 32.848 MW , un aumento de 4148 MW con respecto al año anterior. [126] [127] La energía eólica representa casi el 10% de la capacidad total de generación de energía instalada de la India y generó 52.666 millones de kWh en el año fiscal 2017-18, lo que representa casi el 3% de la generación total de electricidad. [128] El factor de utilización de la capacidad es de casi el 16% en el año fiscal 2017-18. El Ministerio de Energía Nueva y Renovable (MNRE) de la India ha anunciado una estimación revisada del recurso potencial de energía eólica (excluyendo el potencial de energía eólica marina ) de 49.130 MW evaluados a alturas de eje de 50 m a 102.788 MW evaluados a alturas de eje de 80 m con un factor de capacidad del 15% .
La insolación solar de la India es de aproximadamente 5.000 T kWh por año (es decir, ~ 600 TW), mucho más que su consumo total actual de energía primaria. [130] [131] El potencial solar a largo plazo de la India podría no tener paralelo en el mundo porque tiene la combinación ideal de alta insolación solar y una gran densidad de base de consumidores potenciales . [132] [133] También un factor importante que influye en la intensidad energética de una región es el costo de la energía consumida para el control de la temperatura. Dado que los requisitos de carga de enfriamiento están aproximadamente en fase con la intensidad del sol, el enfriamiento de la radiación solar intensa podría tener un perfecto sentido energético-económico en el subcontinente ubicado principalmente en los trópicos .
La instalación de plantas de energía solar fotovoltaica requiere casi 2,0 hectáreas (5 acres) de tierra por MW de capacidad, lo que es similar a lo que se necesita para las plantas de energía a carbón cuando también se tienen en cuenta la extracción de carbón durante el ciclo de vida, el almacenamiento de agua para consumo y las áreas de eliminación de cenizas, y para las plantas de energía hidroeléctrica cuando también se tiene en cuenta el área de inmersión del depósito de agua. Se pueden instalar plantas solares con una capacidad de 1,6 millones de MW en la India en su 1% de tierra (32.000 km2). Hay vastas extensiones de tierra adecuadas para la energía solar en todas las partes de la India que superan el 8% de su área total y que son improductivas, estériles y carentes de vegetación. [134] Una parte de las tierras baldías (32.000 km2) cuando se instalan plantas de energía solar pueden producir 2400 mil millones de kWh de electricidad (dos veces la generación total en 2013-14) con una productividad/rendimiento de la tierra de 0,9 millones de rupias por acre (precio de 3 rupias/kWh), que está a la par con muchas áreas industriales y muchas veces más que las mejores tierras agrícolas de regadío productivas. [135] Además, estas unidades de energía solar no dependen del suministro de ninguna materia prima y son autoproductivas. Existe un alcance ilimitado para que la electricidad solar reemplace todos los requisitos de energía de combustibles fósiles (gas natural, carbón, lignito y petróleo crudo) si todas las tierras marginalmente productivas están ocupadas por plantas de energía solar en el futuro. El potencial de energía solar de la India puede satisfacer perennemente el consumo de energía per cápita a la par con EE. UU./Japón para la población pico en su transición demográfica . [136]
La capacidad instalada de plantas de energía solar térmica comerciales en la India es de 227,5 MW, con 50 MW en Andhra Pradesh y 177,5 MW en Rajasthan. [137] Las plantas solares térmicas están surgiendo como plantas de energía más baratas (6 euros/kWh) y de carga limpia en comparación con las plantas de energía de combustibles fósiles. [138] Pueden satisfacer la carga/demanda perfectamente y funcionar como plantas de energía de carga base cuando se encuentra un exceso de energía solar extraída en un día. [139] [140] Una combinación adecuada de energía solar térmica y solar fotovoltaica puede adaptarse completamente a las fluctuaciones de carga sin la necesidad de un costoso almacenamiento en baterías. [141] [84]
La principal desventaja de la energía solar (sólo del tipo fotovoltaico) es que no puede producir electricidad durante la noche ni tampoco durante los días nublados. En la India, esta desventaja se puede superar instalando centrales hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo para almacenar el excedente de electricidad generada durante el día para satisfacer la demanda durante las horas nocturnas. [121] Además de aprovechar la mayor parte de los recursos hídricos, los canales de terraplén que se originan en los embalses costeros también se contemplarían con características de hidroelectricidad de almacenamiento por bombeo para almacenar el excedente de electricidad disponible durante el día y reconvertirlo en electricidad durante la noche. Esto se logra utilizando todas las aguas fluviales utilizables interconectando los ríos indios y previendo embalses costeros . [121] Además, todas las centrales hidroeléctricas existentes y futuras se pueden ampliar con unidades hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo adicionales para atender el consumo de electricidad nocturno. La mayor parte de la energía de bombeo de agua subterránea se puede satisfacer directamente con energía solar durante el día. Para lograr la seguridad alimentaria , la India necesita lograr la seguridad hídrica , lo que sólo es posible mediante la seguridad energética para aprovechar sus recursos hídricos . [142] [143]
Los precios minoristas de la gasolina y el diésel son altos en la India para que los vehículos eléctricos sean más económicos, ya que en un futuro cercano se generará cada vez más electricidad a partir de energía solar sin efectos ambientales apreciables. Durante el año 2018, muchos productores independientes de energía ofrecieron vender energía solar a menos de 3,00 rupias por kWh para alimentar la red de alta tensión. [144] Este precio está muy por debajo de la tarifa eléctrica minorista asequible para la energía solar para reemplazar el uso de gasolina y diésel en el sector del transporte. [145]
El precio de venta al público del diésel es de 101,00 rupias/litro en 2021-22, y el precio de venta al público de la gasolina fue de 110,00 ₹/litro. El precio de venta al público asequible de la electricidad (860 kcal/kWh con una eficiencia de conversión de electricidad de entrada a potencia del eje del 75%) para reemplazar al diésel (valor calorífico inferior de 8572 kcal/litro con una eficiencia de conversión de energía del combustible al cigüeñal del 40% ) es de hasta 19 ₹/Kwh. El precio de venta al público asequible de la electricidad (860 kcal/kWh con una eficiencia de conversión de electricidad de entrada al 75%) para reemplazar la gasolina (valor calorífico inferior de 7693 kcal/litro con una eficiencia de conversión de energía del combustible al cigüeñal del 33%) es de hasta 28 ₹/Kwh. En 2021-22, la India consumió 30,849 millones de toneladas de gasolina y 76,687 millones de toneladas de diésel que se producen principalmente a partir de petróleo crudo importado con un enorme gasto de divisas. [145] [31]
La tecnología V2G también es factible con vehículos eléctricos para cubrir la demanda máxima de la red eléctrica. Los vehículos eléctricos se volverán populares en el futuro cuando la tecnología de almacenamiento de energía/ baterías sea más compacta, de menor densidad, más duradera y libre de mantenimiento. [146] [147]
La India cuenta con un programa de energía nuclear activo y en rápido avance. Se espera que tenga 20 GW de capacidad nuclear para 2020, aunque actualmente ocupa el noveno lugar en el mundo en términos de capacidad nuclear.
El talón de Aquiles del programa de energía nuclear indio es el hecho de que el país no es signatario del Tratado de No Proliferación Nuclear . Esto le ha impedido muchas veces a lo largo de su historia obtener tecnología nuclear vital para expandir su industria nuclear. Otra consecuencia de esto es que gran parte de su programa se ha desarrollado en el país, al igual que su programa de armas nucleares. La Ley de Cooperación en Energía Atómica con Fines Pacíficos entre Estados Unidos y la India parece ser una forma de que el país tenga acceso a tecnologías nucleares avanzadas.
La India ha estado utilizando uranio enriquecido importado y está bajo las salvaguardias del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), pero ha desarrollado varios aspectos del ciclo del combustible nuclear para apoyar sus reactores. El desarrollo de tecnologías seleccionadas se ha visto fuertemente afectado por las importaciones limitadas. El uso de reactores de agua pesada ha sido particularmente atractivo para la nación porque permite quemar uranio con poco o ningún enriquecimiento. La India también ha realizado una gran cantidad de trabajo en el desarrollo de un ciclo de combustible centrado en el torio. Si bien los depósitos de uranio en la nación son extremadamente limitados, hay reservas mucho mayores de torio, y podría proporcionar cientos de veces la energía con la misma masa de combustible. El hecho de que el torio pueda utilizarse teóricamente en reactores de agua pesada ha vinculado el desarrollo de los dos. Un prototipo de reactor que quemaría combustible de uranio y plutonio mientras irradia una capa de torio está en construcción en la Central Atómica de Madrás/Kalpakkam.
El uranio utilizado para el programa de armas se ha separado del programa de energía que utiliza uranio procedente de escasas reservas autóctonas.
La hoja de ruta nacional de energía de hidrógeno está en constante evolución en la India mediante la consolidación de varias capacidades en centros institucionales y de investigación. [148] El programa de energía de hidrógeno comenzó en la India después de unirse a la IPHE (Asociación Internacional para la Economía del Hidrógeno) en el año 2003. [149] Hay otros diecinueve países, incluidos Australia, Estados Unidos, Reino Unido, Japón, etc. [150] Esta asociación global ayuda a la India a establecer el uso comercial del gas hidrógeno como fuente de energía . [151] [152] La India ya está produciendo hidrógeno azul a partir de biomasa utilizando los gasificadores de coque de petróleo . [109] Se han adjudicado proyectos de hidrógeno verde con una capacidad de casi 412.000 toneladas métricas/año para producir hidrógeno verde a finales de 2026. [153]
El hidrógeno es un combustible neutro en carbono . [154] [83] Los precios de la electricidad solar en la India ya han caído por debajo del precio asequible (≈ INR 5,00 por kWh para generar 0,041 lb/kWh de hidrógeno, que equivale a 0,071 litros de gasolina en términos de valor calorífico inferior) para hacer que el hidrógeno sea un combustible económico al obtenerlo de la electrólisis del agua para reemplazar la gasolina como combustible de transporte. [155] [156] [150] Los vehículos con tecnología de celdas de combustible basada en gas hidrógeno son casi dos veces más eficientes en comparación con los motores alimentados con diésel/gasolina. [157] [158] [159] El hidrógeno se puede generar de forma económica dividiendo el metano utilizando electricidad sin emitir ningún gas de efecto invernadero y también se puede extraer del gas de madera producido a partir de biomasa neutra en carbono. [54] [160] Un automóvil FCEV de lujo genera un litro de agua potable embotellada de calidad por cada 10 km de recorrido, lo que es un subproducto significativo. [161] Además, el FCEV no emite ninguna materia particulada, pero elimina partículas de hasta PM2.5 del aire ambiente. [162] Cualquier vehículo de servicio mediano o pesado puede ser modernizado para convertirse en un vehículo de pila de combustible, ya que su densidad de potencia del sistema (vatios/litro) y la potencia específica del sistema (vatios/kg) son comparables con las del motor de combustión interna. [163] [164] El costo y la durabilidad de los motores de pila de combustible con economías de escala en la línea de producción son comparables con los motores de gasolina/diésel. [165] [166]
La capacidad de generación de energía excedente disponible en la India es de casi 500 mil millones de unidades/año actualmente y hay otros 75.000 MW de capacidad de generación de energía convencional en proyecto, excluyendo los 175.000 MW de energía renovable previstos para 2022. [167] [168] [11] El combustible de hidrógeno generado por 500 mil millones de unidades de electricidad puede reemplazar todo el diésel y la gasolina consumidos por los vehículos pesados y medianos en la India, obviando por completo la necesidad de importaciones de petróleo crudo para el consumo interno. [169] El uso de hidrógeno como combustible para reemplazar el combustible para aviones también es una propuesta prometedora. [170] La conversión de vehículos de carretera impulsados por gasolina/diésel en vehículos eléctricos de pila de combustible de manera prioritaria ahorraría el enorme costo de importación de petróleo crudo y transformaría la infraestructura eléctrica estancada en activos productivos con un gran impulso al crecimiento económico general. [171] El GNC con hidrógeno se pone a disposición en Delhi para reducir las emisiones contaminantes de los viejos autobuses que cumplen con la norma BS-IV. [172]
La importación neta de GLP fue de 16,607 millones de toneladas y el consumo total fue de 28,33 millones de toneladas y el consumo interno fue de 25,502 millones de toneladas, lo que representa el 90% del consumo total en 2021-22. [31] [173] El contenido de importación de GLP es casi el 57% del consumo total en la India en 2021-22. El precio minorista asequible de la electricidad (860 kcal/kWh con una eficiencia de calentamiento del 74%) para reemplazar el GLP (valor calorífico inferior de 11.000 kcal/kg con una eficiencia de calentamiento del 40%) en la cocina doméstica es de hasta 10,2 rupias/kWh cuando el precio minorista de un cilindro de GLP es de 1000 rupias (sin subsidio) con 14,2 kg de contenido de GLP. [174] Reemplazar el consumo de GLP por electricidad reduce sustancialmente sus importaciones. [175]
El gas natural canalizado de la India (PNG) para las necesidades de cocina doméstica fue de 12.175 millones de metros cúbicos estándar (mmscm), lo que representa casi el 19% del consumo total de gas natural en 2021-22. [176] El contenido de importación de gas natural/GNL es casi el 56% del consumo total en 2021-22. [176] La tarifa minorista de electricidad asequible (860 Kcal/kWh con una eficiencia de calefacción del 74%) para reemplazar a PNG (valor calorífico neto de 8.500 Kcal/scm con una eficiencia de calefacción del 40%) en la cocina doméstica es de hasta 9 ₹/kWh cuando el precio minorista de PNG es de ₹47,59 por scm. [177] [178] Reemplazar el consumo de PNG con electricidad reduciría sustancialmente las costosas importaciones de GNL.
El consumo doméstico de queroseno fue de 1,291 millones de toneladas de un consumo total de 1,493 millones de toneladas en 2021-22. El precio minorista subsidiado del queroseno es de 15 ₹/litro, mientras que el precio de exportación/importación es de 79 ₹/litro. La tarifa minorista de electricidad asequible (860 Kcal/Kwh con una eficiencia de calefacción del 74%) para reemplazar el queroseno ( valor calorífico neto de 8240 Kcal/litro con una eficiencia de calefacción del 40%) en la cocina doméstica es de hasta 15,22 ₹/kWh cuando el precio minorista del queroseno es de 79 ₹/litro.
Durante el año 2021-22, el factor de carga de la planta (PLF) de las centrales térmicas de carbón (casi 210 GW) fue solo del 58,86%, mientras que estas centrales pueden funcionar por encima del 85% de PLF cómodamente siempre que haya una demanda de electricidad adecuada en el país. [179] La posible generación neta adicional de electricidad al 85% de PLF es de casi 450 mil millones de kWh, suficiente para reemplazar todo el consumo de GLP, Papúa Nueva Guinea y queroseno en el sector doméstico. [180] El costo incremental de generar electricidad adicional es solo su costo de combustible de carbón, que es menos de 4 Rs/kWh. Mejorar el PLF de las centrales de carbón y alentar a los consumidores domésticos de electricidad a sustituir la electricidad en lugar del GLP y el queroseno en la cocina de los hogares reduciría los subsidios gubernamentales y la capacidad inactiva de las centrales térmicas se podría utilizar de manera económica. A los consumidores domésticos que estén dispuestos a renunciar a los permisos subsidiados de GLP/queroseno o que sean elegibles para permisos subsidiados de GLP/queroseno se les puede brindar una conexión eléctrica gratuita y una tarifa eléctrica subsidiada. [181] Para evitar la posibilidad de descargas eléctricas fatales, se suministra energía a la cocina eléctrica a través de un disyuntor de corriente residual .
Desde diciembre de 2018, los IPP han estado ofreciendo vender energía solar por debajo de 2,90 Rs/kWh para alimentar la red de alto voltaje. [182] Este precio está por debajo de la tarifa de electricidad asequible para la energía solar para reemplazar el uso de GLP, PNG y queroseno a un precio subsidiado de GLP o queroseno en el sector doméstico. [183] Los vehículos de dos ruedas y los vehículos de tres ruedas consumen el 62% y el 6% de la gasolina respectivamente en la India. El GLP/ Autogas ahorrado reemplazado por electricidad en el sector doméstico puede ser utilizado por vehículos de dos y tres ruedas con beneficios de costo operativo y menor contaminación. [184] [45] [185] El GLP también se utiliza en vehículos pesados/barcos/trenes/construcción todoterreno o minería o agricultura u otros equipos para reemplazar el diésel o la gasolina con ventajas económicas y ambientales. [186] También es posible convertir los motores diésel de servicio pesado existentes a combustible dual con GLP para reducir las emisiones de partículas PM10. [186] Los motores de gasolina existentes se pueden convertir a bajo costo en 100% GLP o combustible dual con GLP para lograr una mayor eficiencia y economía de combustible con emisiones drásticamente reducidas. [187] [186] Los precios del GLP sin subsidios están por debajo de los precios del diésel o la gasolina en la India en términos de contenido calorífico (en términos de contenido calorífico, un kg de GLP es igual a 1,85 litros de GLP o 1,37 litros de gasóleo o 1,48 litros de gasolina ). [188] El butano más barato, un componente del GLP ( mezcla de propano y butano ), se puede mezclar directamente con gasolina para un mejor uso en vehículos. [189] En lugar de usar GLP como combustible de calefacción en el sector doméstico, para un uso de gama alta, el propano también se puede convertir en alquilato , que es un material de mezcla de gasolina premium porque tiene propiedades antidetonantes excepcionales y proporciona una combustión limpia. [190] El propano se puede utilizar en la producción de hidrógeno/ amoníaco con ventajas en comparación con el gas natural y también se puede transportar mucho más barato que el GNL o el gas natural. [191]
El consumo de electricidad per cápita es bajo en comparación con muchos países a pesar de las tarifas eléctricas más baratas en la India. [192] A pesar del bajo consumo de electricidad per cápita en la India, el país va a lograr una generación de electricidad excedente durante el período del 12º plan (2012 a 2017) siempre que su producción de carbón y su infraestructura de transporte se desarrollen adecuadamente. [193] [194] [195] La India ha estado exportando electricidad a Bangladesh y Nepal e importando el exceso de electricidad en Bután. [196] [197] El excedente de electricidad se puede exportar a los países vecinos a cambio de suministros de gas natural de Pakistán , Bangladesh y Myanmar . [198]
Bangladesh, Myanmar y Pakistán producen una cantidad sustancial de gas natural y lo utilizan para generar electricidad. [199] Bangladesh, Myanmar y Pakistán producen 55 millones de metros cúbicos por día (mcmd), 9 mcmd y 118 mcmd de los cuales 20 mcmd, 1,4 mcmd y 34 mcmd se consumen para generar electricidad respectivamente. [200] [201] Mientras que la producción de gas natural en la India ni siquiera es adecuada para satisfacer sus necesidades no eléctricas. [202]
Bangladesh, Myanmar y Pakistán tienen reservas comprobadas de 200 mil millones de metros cúbicos (bcm), 1200 bcm y 500 bcm respectivamente. [8] Existe una amplia oportunidad para el comercio mutuamente beneficioso de recursos energéticos con estos países. [203] India puede suministrar su excedente de electricidad a Pakistán y Bangladesh a cambio de las importaciones de gas natural por gasoductos. [204] De manera similar, India puede desarrollar proyectos de energía hidroeléctrica sobre la base del BOOT en Bután , Nepal y Myanmar. India también podría entrar en acuerdos de compra de energía a largo plazo con China para desarrollar el potencial hidroeléctrico del Gran Cañón Yarlung Tsangpo en la cuenca del río Brahmaputra del Tíbet . [205] Existe una amplia sinergia comercial para India con sus países vecinos para asegurar sus necesidades energéticas. [206]
La red eléctrica nacional de la India está interconectada sincrónicamente con Bután y vinculada asincrónicamente con Bangladesh , Myanmar y Nepal . [207] Se ha propuesto una interconexión submarina con Sri Lanka ( Interconexión HVDC India-Sri Lanka ). [208] Sri Lanka también puede exportar su excedente de energía renovable (solar, eólica terrestre, eólica marina, etc.) a la India en el futuro. [209]
En 2015, Nepal importó 224,21 MW de energía eléctrica de la India, y Bangladesh importó 500 MW. [210] [211] En 2018, Bangladesh propuso importar 10.000 MW de energía de la India. [212] Para fomentar la generación de energía solar neutra en carbono, se han hecho planes para transformar la red nacional india en una red transnacional que se expanda hasta Vietnam hacia el este y Arabia Saudita hacia el oeste, abarcando casi 7.000 km de ancho. [213] [214] Al estar en la ubicación central de la red ampliada, la India podrá importar el exceso de energía solar disponible fuera de su territorio a precios más baratos para satisfacer las demandas de energía de carga máxima de la mañana y la tarde sin un almacenamiento de energía muy costoso. [215]
En general, la estrategia de la India es fomentar el desarrollo de fuentes de energía renovables ofreciendo incentivos financieros de los gobiernos federal y estatal. [216] Con el abundante recurso de energía solar combinado con un potencial adecuado de almacenamiento de energía hidroeléctrica bombeada a gran altura , la India es capaz de satisfacer las necesidades energéticas finales de su población máxima únicamente con sus fuentes de energía renovable. [122] [217] En 2021, el gobierno ha aumentado el objetivo de la India a 500 GW de energía renovable para 2030. [218] El aumento del consumo de energía asociado principalmente con las actividades de transporte, minería y fabricación en la India requiere un replanteamiento de la producción energética del país. [219] En la India, donde se importa la mayor parte del petróleo crudo y el gas natural, los efectos negativos (externalidades o responsabilidad para la sociedad) son hasta cinco veces superiores a los ingresos por combustibles fósiles en el año 2021. [220]
Las siguientes tendencias se manifiestan en la política energética para lograr la autosuficiencia energética, la menor contaminación, la mitigación del cambio climático y la sostenibilidad a largo plazo. [217] [145]
La energía más verde es la energía que no usamos. La conservación de la energía se ha convertido en un objetivo político importante, y la Ley de Conservación de la Energía de 2001, fue aprobada por el Parlamento de la India en septiembre de 2001. [228] Esta ley requiere que los grandes consumidores de energía se adhieran a las normas de consumo de energía; los edificios nuevos deben seguir el Código de Construcción de Conservación de Energía y los electrodomésticos deben cumplir con los estándares de rendimiento energético y mostrar etiquetas de consumo de energía. La ley también creó la Oficina de Eficiencia Energética para implementar las disposiciones de la ley. En 2015, el Primer Ministro Sr. Modi lanzó un plan llamado Prakash Path instando a las personas a usar lámparas LED en lugar de otras lámparas para reducir drásticamente los requisitos de energía de iluminación y la carga eléctrica máxima nocturna. Las empresas de distribución de electricidad (DisComs) ofrecen ventiladores de CC sin escobillas de bajo consumo a precios subsidiados a los consumidores de electricidad para disminuir la carga eléctrica máxima. [229] [230]
Los certificados de ahorro de energía (PAT), varias obligaciones de compra de energía renovable (RPO) y certificados de energía renovable (REC) también se comercializan regularmente en las bolsas de energía. [231] [232] La reciente enmienda a la Ley de Conservación de Energía en diciembre de 2022 incluyó disposiciones sobre comercio de carbono, uso obligatorio de combustibles verdes, etc. [233] A partir de mayo de 2023, el sistema de comercio de emisiones de carbono o el mercado de comercio de carbono no se han iniciado en la India. [234] Mejorar el carbono del suelo o el secuestro de carbono en la capa superficial es factible convirtiendo tierras desérticas y semidesérticas en una exuberante granja verde o tierras forestales utilizando plenamente los recursos hídricos disponibles. [121]
La capacidad instalada de las centrales eléctricas de servicios públicos es de 314,64 GW al 31 de enero de 2017 y la electricidad bruta generada por las empresas de servicios públicos durante el año 2015-16 es de 1168.359 mil millones de kWh , que incluye el consumo de energía auxiliar de las centrales generadoras de energía. La capacidad instalada de las centrales eléctricas cautivas en las industrias (1 MW y más) es de 50.289 MW al 31 de marzo de 2017 y generó 197 mil millones de kWh en el año fiscal 2016-17. [235] Además, hay casi 75.000 MW de capacidad agregada de grupos electrógenos diésel con tamaños de unidad entre 100 KVA y 1000 KVA. [236] El consumo per cápita de electricidad en toda la India es de casi 1.122 kWh durante el año fiscal 2016-17. [235]
Capacidad total de generación de energía instalada (finales de abril de 2017) [237]
La capacidad total instalada de generación de energía eléctrica al 30 de abril de 2017, desglosada por sector y tipo, se detalla a continuación. [237]
Notas: El carbón incluye lignito; Varios: incluye contribuciones de grupos electrógenos diésel de emergencia; * La energía hidroeléctrica incluye generación por almacenamiento por bombeo; na = datos no disponibles.
En 2019-20, la generación total de todas las fuentes de energía renovable es casi el 20% de la generación total de electricidad (de servicios públicos y cautiva) en la India.
Al 28 de abril de 2018, todas las aldeas de la India estaban electrificadas. [245] La India ha logrado la electrificación del 100% de todos los hogares rurales y urbanos. Al 4 de enero de 2019, 211,88 millones de hogares rurales cuentan con suministro eléctrico, lo que representa casi el 100% del total de 212,65 millones de hogares rurales. [246] Hasta el 4 de enero de 2019, 42,937 millones de hogares urbanos cuentan con suministro eléctrico, lo que representa casi el 100% del total de 42,941 millones de hogares urbanos. En las áreas urbanas, el 89% de los hogares utilizan GLP, lo que reduce drásticamente el uso de combustibles tradicionales ( leña , desechos agrícolas y tortas de biomasa ) para cocinar y para las necesidades generales de calefacción. [247]
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