La India es el tercer mayor productor de electricidad del mundo. [9] Durante el año fiscal (AF) 2023-24, la generación total de electricidad en el país fue de 1.949 TWh , de los cuales 1.734 TWh fueron generados por empresas de servicios públicos. [3]
La generación bruta de electricidad per cápita en el año fiscal 2023-24 fue de 1.395 kWh. [3] En el año fiscal 2015, el consumo de energía eléctrica en la agricultura se registró como el más alto (17,89%) a nivel mundial. [8] El consumo de electricidad per cápita es bajo en comparación con la mayoría de los demás países a pesar de que India tiene una tarifa eléctrica baja . [10]
La red eléctrica nacional de la India tiene una capacidad instalada de 442,0 GW al 31 de marzo de 2024. [2] Las plantas de energía renovable , que también incluyen grandes centrales hidroeléctricas, constituyen el 43% de la capacidad instalada total.
La generación de electricidad de la India es más intensiva en carbono (713 gramos de CO2 por kWh) que el promedio mundial (480 g de CO2 /kWh), y el carbón representará tres cuartas partes de la generación en 2023. [11] [12] [13] [14]
El gobierno ha declarado que está esforzándose por aumentar la inversión en energía renovable. En virtud del Plan Nacional de Electricidad 2023-2027 del gobierno, la India no construirá ninguna nueva planta de energía a base de combustibles fósiles en el sector de servicios públicos, aparte de las que se encuentran actualmente en construcción. [15] [16] Se espera que la contribución de la generación a partir de combustibles no fósiles alcance aproximadamente el 44,7% de la generación bruta total de electricidad para 2029-30. [17]
La primera demostración de luz eléctrica en Calcuta (ahora Kolkata ) fue realizada el 24 de julio de 1879 por PW Fleury & Co. El 7 de enero de 1897, Kilburn & Co obtuvo la licencia de iluminación eléctrica de Calcuta como agentes de la Indian Electric Co, que se registró en Londres el 15 de enero de 1897. Un mes después, la empresa pasó a llamarse Calcutta Electric Supply Corporation . El control de la empresa se transfirió de Londres a Calcuta recién en 1970. La introducción de la electricidad en Calcuta fue un éxito, y la energía se introdujo a continuación en Bombay (ahora Mumbai ). [18] La primera demostración de iluminación eléctrica en Mumbai fue en 1882 en Crawford Market y la Bombay Electric Supply & Tramways Company (BEST) instaló una estación generadora en 1905 para proporcionar electricidad al tranvía. [19]
La primera instalación hidroeléctrica en la India se instaló cerca de una plantación de té en Sidrapong para el municipio de Darjeeling en 1897. [20] La primera luz de calle eléctrica en Asia se encendió el 5 de agosto de 1905 en Bangalore . [21] El primer tren eléctrico del país corrió en la Harbour Line entre la terminal Chhatrapati Shivaji Maharaj de Bombay (entonces terminal Victoria) y Kurla el 3 de febrero de 1925. [22] El primer laboratorio de alto voltaje de la India se estableció en la Escuela de Ingeniería del Gobierno, Jabalpur en 1947. [23] El 18 de agosto de 2015, el Aeropuerto Internacional de Cochin se convirtió en el primer aeropuerto del mundo completamente alimentado con energía solar con la inauguración de una planta solar dedicada (ver Proyecto de energía solar CIAL ). [24] [25]
La India comenzó a utilizar la gestión de la red a nivel regional en la década de 1960. Las redes estatales individuales se interconectaron para formar cinco redes regionales que cubrían la India continental: las redes del norte, del este, del oeste, del noreste y del sur. Estos enlaces regionales se establecieron para permitir la transmisión del excedente de electricidad entre los estados de cada región. En la década de 1990, el gobierno indio comenzó a planificar una red nacional. Las redes regionales se interconectaron inicialmente mediante enlaces asíncronos de corriente continua de alto voltaje (HVDC) en serie, que facilitaban el intercambio limitado de energía regulada. Posteriormente, los enlaces se actualizaron a enlaces síncronos de alta capacidad. [26]
La primera interconexión de redes regionales se estableció en octubre de 1991, cuando se interconectaron las redes del noreste y del este. La red occidental se interconectó con estas redes en marzo de 2003. La red del norte también se interconectó en agosto de 2006, formando una red central que estaba conectada sincrónicamente y operaba en una frecuencia. [26] La única red regional restante, la red del sur, se interconectó sincrónicamente con la red central el 31 de diciembre de 2013 con la puesta en servicio de la línea de transmisión de 765 kV Raichur-Solapur, estableciendo la red nacional . [26] [27]
A finales del año calendario 2015, a pesar de la pobre generación de energía hidroeléctrica, India se había convertido en una nación con excedente de energía con una enorme capacidad de generación de energía inactiva por falta de demanda. [28] [29] [30] El año calendario 2016 comenzó con fuertes caídas en el precio internacional de los productos energéticos como el carbón, el gasóleo, la nafta , el combustible búnker y el gas natural licuado (GNL), que se utilizan en la generación de electricidad en India. [31] [32] [33] [34] [35] Como resultado del exceso mundial de productos derivados del petróleo, estos combustibles se volvieron lo suficientemente baratos como para competir con los generadores de energía a base de carbón en las minas. [36] Los precios del carbón también han caído. [37] La baja demanda de carbón ha llevado a la acumulación de existencias de carbón en las centrales eléctricas, así como en las minas de carbón. [38] Las nuevas instalaciones de energía renovable en India superaron a las instalaciones de combustibles fósiles por primera vez en 2016-17. [39]
El 29 de marzo de 2017, la Autoridad Central de Electricidad (CEA) declaró que, por primera vez, la India se había convertido en exportador neto de electricidad. La India exportó 5.798 GWh a países vecinos, frente a una importación total de 5.585 GWh.
El Gobierno de la India lanzó un programa llamado "Energía para todos" en 2016. [40] El programa se completó en diciembre de 2018 al proporcionar la infraestructura necesaria para garantizar el suministro eléctrico ininterrumpido a todos los hogares, industrias y establecimientos comerciales. [41] La financiación se realizó mediante una colaboración entre el Gobierno de la India y sus estados constituyentes . [42] [43]
La capacidad total de generación de energía instalada es la suma de la capacidad de servicios públicos, la capacidad de energía cautiva y otras capacidades no relacionadas con servicios públicos, que es de 495,200 GW al 31 de marzo de 2023. [6]
Al 1 de abril de 2021, se encontraban en construcción casi 32.285 MW de proyectos de energía térmica a carbón. [47]
A continuación se detalla la capacidad total instalada de generación de energía eléctrica al 31 de marzo de 2023, por tipo. [46]
Las centrales hidroeléctricas con una capacidad de generación de ≤ 25 MW se incluyen en la categoría Renovable (clasificadas como SHP - Small Hydro Project)
La capacidad instalada de generación de energía cautiva (superior a 0,5 MW de capacidad) asociada a plantas propiedad de la industria es de 79.340 MW al 31 de marzo de 2024. [3] En el año fiscal 2023-24, la generación de energía cautiva fue de 214.581 GWh. [3] [49] También se instalan en el país grupos electrógenos diésel de 75.000 MW de capacidad (excluidos los grupos de tamaño superior a 1 MW y inferior a 100 kVA). [50] [51] Además, hay una gran cantidad de generadores diésel de capacidad inferior a 100 kVA para atender las necesidades de energía de emergencia durante cortes de energía en todos los sectores. [52]
Los principales estados que lideran la generación de energía cautiva son Odisha, Gujarat, Chhattisgarh, Karnataka, Uttar Pradesh y Rajasthan, que producen casi el 66% del total.
Otras fuentes de energía renovable incluyen SHP (pequeñas centrales hidroeléctricas: plantas hidroeléctricas ≤ 25 MW), energía de biomasa, residuos urbanos e industriales, energía solar y eólica.
El borrador del plan nacional de electricidad para 2022 preparado por la CEA dice que la demanda máxima y la demanda de energía serían de 272 GW y 1.852 billones de kWh (excluyendo la generación solar en tejados) respectivamente en el año fiscal 2026-27. [61] La demanda máxima y la demanda de energía serían de 363 GW y 2.459 billones de kWh (excluyendo la generación solar en tejados) respectivamente en el año fiscal 2031-32. Desde el año calendario 2015 en adelante, la generación de energía en la India ha sido un problema menor que la distribución de energía. [62] [29] [30] [63] [64]
Casi el 0,07% de los hogares indios (0,2 millones) no tienen acceso a la electricidad. [1] La Agencia Internacional de Energía estima que la India añadirá entre 600 GW y 1.200 GW de capacidad adicional de generación de energía antes de 2050. [65] Esta nueva capacidad añadida es similar en escala a la capacidad total de generación de energía de 740 GW de la Unión Europea (UE-27) en 2005. Las tecnologías y fuentes de combustible que la India adopte a medida que añade esta capacidad de generación de electricidad pueden tener un impacto significativo en el uso global de los recursos y en cuestiones medioambientales. [66] Se prevé que la demanda de electricidad para refrigeración ( HVAC ) crezca rápidamente. [67]
Según el análisis presentado en el Plan de Acción de Refrigeración de la India (ICAP, por sus siglas en inglés) publicado por el Ministerio de Medio Ambiente, Bosques y Cambio Climático, solo el 8 por ciento de los hogares indios poseen unidades de aire acondicionado. Se proyecta que la demanda de refrigeración en toda la India aumentará a una tasa del 15 al 20 por ciento anual y la demanda de refrigeración agregada crecerá aproximadamente ocho veces para 2037-38, en comparación con la línea de base de 2017-18. En la India, se espera que el 45 por ciento de la demanda máxima de electricidad del país en 2050 provenga solo de la refrigeración de espacios. [68]
Alrededor de 136 millones de indios (11%) utilizan combustibles tradicionales ( leña , desechos agrícolas y estiércol animal seco ) para cocinar y para calefacción en general. [69] Estos combustibles tradicionales se queman en estufas, a veces conocidas como chulah o chulha . [70] El combustible tradicional es una fuente de energía ineficiente y su combustión libera altos niveles de humo, partículas PM10, NO x , SO
incógnita, HAP, poliaromáticos, formaldehído, monóxido de carbono y otros contaminantes del aire , que afectan la calidad del aire exterior, la neblina y el smog, problemas crónicos de salud, daños a los bosques, los ecosistemas y el clima global. [71] [72] [73] La Organización Mundial de la Salud estima que entre 300.000 y 400.000 personas en la India mueren cada año por contaminación del aire interior y envenenamiento por monóxido de carbono debido a la quema de biomasa y el uso de chulahs. [74] Se estima que la quema de combustible tradicional en cocinas convencionales libera entre 5 y 15 veces más contaminantes que la combustión industrial de carbón, y es poco probable que se sustituya hasta que la electricidad o las tecnologías de combustión y combustible de combustión limpia estén disponibles de forma fiable y se adopten ampliamente en la India rural y urbana. El crecimiento del sector eléctrico en la India puede ayudar a encontrar una alternativa sostenible a la quema de combustible tradicional.
Además de los problemas de contaminación del aire, un estudio de 2007 concluyó que la descarga de aguas residuales sin tratar es la causa más importante de contaminación de las aguas superficiales y subterráneas en la India. La mayoría de las plantas de tratamiento de aguas residuales propiedad del gobierno permanecen cerradas la mayor parte del tiempo, en parte debido a la falta de un suministro eléctrico confiable para operar las plantas. Los desechos no recogidos se acumulan en las áreas urbanas, lo que causa condiciones antihigiénicas y libera metales pesados y contaminantes que se filtran a las aguas superficiales y subterráneas. [75] [76] Se necesita un suministro confiable de electricidad para abordar la contaminación del agua de la India y los problemas ambientales asociados.
El consumo anual per cápita de electricidad en los hogares de la India durante el año 2009 fue de 96 kWh en las zonas rurales y de 288 kWh en las zonas urbanas para quienes tenían acceso a la electricidad. A nivel mundial, el promedio anual per cápita es de 2.600 kWh y en la Unión Europea es de 6.200 kWh. [77]
Además de esto, la reciente crisis del carbón ha hecho sonar la alarma, ya que más del 60 por ciento de la electricidad producida en el país proviene de plantas de energía térmica y, por lo tanto, depende del carbón. [78]
En 2021, el consumo de electricidad en la India estuvo dominado por el sector industrial con un 43,9%. El sector residencial utilizó el 25,3%, la agricultura y la silvicultura el 19,0% y los servicios comerciales y públicos el 6,6%. El transporte tuvo la participación más baja con un 1,6%. [12]
* Datos del ejercicio fiscal que finaliza el 31 de marzo de cada año.
** Se refiere al ejercicio fiscal que finaliza el 31 de diciembre.
Nota: Generación bruta per cápita = (generación bruta de electricidad de todas las fuentes más importaciones netas) / población a mitad de año. El 'consumo' es 'la generación bruta de electricidad de todas las fuentes más las importaciones netas' después de restar las pérdidas de transmisión y el consumo auxiliar en la generación de electricidad.
En julio de 2015 , el Ministerio de Energía de la India lanzó el Deen Dayal Upadhyaya Gram Jyoti Yojana (DDUGJY) como uno de sus programas emblemáticos con el objetivo de proporcionar energía las 24 horas del día a las zonas rurales. El programa se centró en reformas en el sector de la energía rural separando las líneas de alimentación para los hogares rurales de las destinadas a aplicaciones agrícolas y fortaleciendo la infraestructura de transmisión y distribución. Un plan anterior de electrificación rural, el Rajiv Gandhi Grameen Vidyutikaran Yojana (RGGVY), se incorporó al nuevo plan. [82] Al 28 de abril de 2018, 12 días antes de la fecha límite, todas las aldeas de la India (un total de 597.464 aldeas censadas) estaban electrificadas. [83]
La India también ha logrado una electrificación cercana al 100% de todos los hogares rurales y urbanos. Al 4 de enero de 2019, 211,88 millones de hogares rurales contaban con suministro eléctrico, cerca del 100% del total de 212,65 millones de hogares rurales. [1] Al 4 de enero de 2019, 42,937 millones de hogares urbanos contaban con suministro eléctrico, cerca del 100% del total de 42,941 millones de hogares urbanos.
Notas: Consumo per cápita = (generación bruta de electricidad + generación de energía cautiva + importación neta) / población a mitad de año. Casi una diferencia del 24% entre las ventas y la generación bruta se debe al consumo de energía auxiliar de las plantas de energía térmica y a las pérdidas de transmisión y distribución (T&D), etc. La carga máxima pico (MW) en un año es casi el 25% de la carga conectada total solamente.
La India ha registrado un rápido crecimiento en la generación de electricidad desde 1985, aumentando de 179 TW-h en 1985 a 1.057 TW-h en 2012. [88] La mayor parte del aumento provino de plantas de carbón y fuentes de energía renovables no convencionales (FER), y la contribución de las plantas de gas natural, petróleo e hidroeléctricas disminuyó en 2012-2017. La generación bruta de electricidad de servicios públicos (excluidas las importaciones de Bután) fue de 1.484 billones de kWh en 2021-22, lo que representa un crecimiento anual del 8,1% en comparación con 2020-2021. La contribución de las fuentes de energía renovables (incluidas las grandes hidroeléctricas) fue de casi el 21,7% del total. En 2019-20, toda la generación de electricidad incremental es aportada por fuentes de energía renovables, ya que la generación de energía a partir de combustibles fósiles disminuyó. [89] Durante el año 2020-2021, la generación de energía de servicios públicos disminuyó un 0,8% (11,3 mil millones de kWh) con una reducción en la generación de energía a partir de combustibles fósiles del 1% y la generación de energía a partir de fuentes no fósiles es más o menos la misma que el año anterior. En 2020-21, India exportó más electricidad de la que importó de los países vecinos. [90] La generación de energía solar en 2020-21, ocupó el tercer lugar después de las generaciones de carbón e hidroeléctrica, superando las generaciones de energía eólica, de gas y nuclear.
En 2022-23, la generación de energía renovable representó el 22,47 % de la generación total de energía de las empresas de servicios públicos, cuando la generación total de energía de las empresas de servicios públicos aumentó un 8,77 % hasta los 1614 700 millones de kWh. En 2023-24, la generación de electricidad renovable es de casi el 20,76 % debido a la menor contribución de las centrales hidroeléctricas.
Notas: El carbón incluye el lignito; Varios: incluye contribuciones de grupos electrógenos diésel de emergencia, energía solar en tejados, generación de energía cautiva de plantas de capacidad inferior a 1 MW, etc.; * La energía hidroeléctrica incluye la generación de almacenamiento por bombeo; nd = datos no disponibles. Los datos anteriores excluyen las importaciones netas de Bután.
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En abril de 2024, el sector eléctrico de la India experimentó un cambio significativo hacia el carbón debido a un déficit en la generación de energía hidroeléctrica, impulsado por unas precipitaciones menores a las esperadas. Como informó Grid Controller of India Ltd. en abril, la participación del carbón en la combinación total de generación de energía aumentó al 77% en la primera semana del mes, en comparación con el año anterior. Este cambio al carbón es una respuesta estratégica para satisfacer las crecientes demandas de electricidad previstas durante la temporada de verano y antes de las próximas elecciones. Esto es así a pesar del hecho de que las reservas de carbón de la India eran un 34% más altas que el año anterior. La dependencia del carbón en el corto plazo pone de relieve la tensión entre las necesidades de seguridad energética de la India y sus objetivos de energía limpia. [99]
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En la India, la energía comercial produce el 74% de la energía total, de la cual la producción de energía basada en carbón es de alrededor del 72-75%, según datos de 2020. Para la generación de energía de servicios públicos, la India consumió 622,22 millones de toneladas de carbón durante 2019-20, lo que es menos del 1% en comparación con los 628,94 millones de toneladas durante 2018-19. Sin embargo, las importaciones de carbón para la generación de energía de servicios públicos aumentaron un 12,3% durante el año 2019-20 a 69,22 millones de toneladas desde 61,66 millones de toneladas durante 2018-19. [100] Una gran parte de la reserva de carbón de la India es similar al carbón de Gondwana : es de bajo valor calorífico y alto contenido de cenizas, con un bajo valor combustible. En promedio, el carbón indio tiene un valor calorífico bruto (GCV) de aproximadamente 4500 Kcal/kg, mientras que en Australia, por ejemplo, el GCV es de aproximadamente 6500 Kcal/kg. [101] El resultado es que las centrales eléctricas indias que utilizan el carbón de la India consumen alrededor de 0,7 kg de carbón por kWh de generación de energía, mientras que en los Estados Unidos las centrales térmicas consumen alrededor de 0,45 kg de carbón por kWh. En 2017, la India importó casi 130 Mtep (casi 200 millones de toneladas) de carbón térmico y carbón de coque, el 29% del consumo total, para satisfacer la demanda de producción de electricidad, cemento y acero. [102] [103]
El Centro para la Ciencia y el Medio Ambiente ha evaluado el sector energético basado en carbón de la India como uno de los sectores más contaminantes y que más recursos desperdicia en el mundo, en parte debido al alto contenido de cenizas en el carbón de la India. [104] Por lo tanto, el Ministerio de Medio Ambiente y Bosques de la India ha ordenado el uso de carbón cuyo contenido de cenizas se haya reducido al 34% (o menos) en las centrales eléctricas en áreas urbanas, ecológicamente sensibles y otras áreas críticamente contaminadas. La industria de reducción de cenizas de carbón ha crecido rápidamente en la India, con una capacidad actual que supera las 90 megatoneladas. [ ¿cuándo? ] [ cita requerida ]
Antes de que una planta de energía térmica sea aprobada para su construcción y puesta en servicio en la India, debe pasar por un extenso proceso de revisión que incluye una evaluación de impacto ambiental. [105] El Ministerio de Medio Ambiente y Bosques ha elaborado un manual de orientación técnica para ayudar a los proponentes de proyectos a evitar la contaminación ambiental de las plantas de energía térmica. [106] En 2016, se estimó que las centrales eléctricas de carbón existentes en los sectores de servicios públicos y energía cautiva necesitaban casi 12,5 millones de INR por MW de capacidad para instalar equipos de control de la contaminación para cumplir con las últimas normas de emisiones establecidas por el Ministerio de Medio Ambiente y Bosques. [107] [108] [109] [110] La mayoría de las centrales de carbón no han cumplido con la instalación de unidades de desulfurización de gases de combustión para reducir la contaminación. [111] En abril de 2020, CPCB declaró que más de 42.000 plantas de energía térmica de MW han sobrevivido a sus vidas. [112] La India también ha prohibido las importaciones de coque de petróleo para su uso como combustible. [113] Como signatario del Acuerdo de París , India también está reduciendo la generación de energía a partir de carbón para controlar la emisión de gases de efecto invernadero . [114] Las emisiones de partículas, NO x y SO x (excluidas las emisiones de partículas en forma de deriva de torres de enfriamiento húmedo y emisiones de mercurio de las chimeneas) de las centrales eléctricas a carbón, petróleo y gas en el sector de energía de servicios públicos (excluidas las centrales eléctricas cautivas) se monitorean regularmente. [115]
El Gobierno de la India permite a las empresas de generación de energía estatales y centrales minimizar el costo del transporte de carbón mediante intercambios flexibles de carbón de plantas ineficientes a plantas eficientes, y de plantas situadas lejos de las minas de carbón a plantas cercanas a la bocamina, lo que conduce a una reducción en el costo de la energía. [116] Aunque las importaciones de carbón para el consumo en el sector de servicios públicos están disminuyendo, las importaciones generales de carbón térmico están aumentando ya que la producción local de carbón no puede satisfacer los requisitos de las plantas de energía cautivas a carbón. [117] [118] La India está introduciendo subastas/intercambios de punto único para todo tipo de consumidores de carbón. [119]
En 2021, la mayoría de las emisiones de CO2 derivadas de la generación de energía en la India fueron generadas por carbón, que representó el 96,7% del total. El gas natural fue responsable del 2,6% de las emisiones, mientras que el petróleo contribuyó con el 0,5%. [12]
Las centrales térmicas de carbón, petróleo y gas natural de la India son ineficientes y su sustitución por tecnologías renovables más baratas ofrece un potencial significativo de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (CO2 ) . Las centrales térmicas de la India emiten entre un 50% y un 120% más de CO2 por kWh producido en comparación con las emisiones medias de sus homólogas de la Unión Europea (UE-27). [120] El gobierno central planea retirar las plantas de carbón que tengan al menos 25 años de antigüedad y contribuyan a una contaminación excesiva, con una capacidad total de 11.000 MW. [121] A fecha de 2018 no existe un plan de retiro similar para el sector energético cautivo . En 2020, Carbon Tracker estimó que la eliminación progresiva de las plantas de carbón de 20 años o más de antigüedad y las plantas de carbón en construcción con un precio de venta de electricidad superior a 4 INR/kWh con nuevas energías renovables es más económica, ya que estas plantas de carbón imponen una pesada carga financiera a las empresas de distribución. [122]
Algunas plantas generadoras diésel y plantas de turbinas de gas también fueron desmanteladas en 2016, aunque son más adecuadas para la prestación de servicios auxiliares . [123]
La India se ha comprometido a instalar una capacidad de energía renovable de 275.000 MW para 2027. [124] Las plantas de energía basadas en carbón y gas de carga base existentes deben ser lo suficientemente flexibles para adaptarse a la energía renovable variable. También las capacidades de aumento gradual, disminución gradual, arranque en caliente y arranque en caliente de las centrales eléctricas basadas en carbón existentes son fundamentales para adaptarse a las frecuentes variaciones en la generación de energía renovable. [125] [126] También se examina el uso de los generadores eléctricos basados en carbón retirados como condensadores sincrónicos para mejorar la inercia de la red cuando está dominada por fuentes de generación de energía estática como la energía solar y eólica. [127] Como las plantas de energía solar permanecen inactivas durante las horas nocturnas, la capacidad de energía reactiva de los inversores instalados como parte de la planta de energía solar también se puede utilizar durante la noche para resolver el problema del voltaje muy alto que se produce debido a las bajas cargas en las líneas de transmisión. [128] Las plantas de energía eólica y solar también son capaces de proporcionar una respuesta de frecuencia rápida al aumentar la frecuencia de caída de la red. [129] Los inversores formadores de red también pueden reiniciar una red caída al proporcionar energía de arranque en negro a partir de recursos basados en inversores como la energía solar, eólica y baterías. [130]
La capacidad instalada de las plantas de energía basadas en gas natural (incluidas las plantas listas para ser puestas en funcionamiento con el inicio del suministro de gas natural) fue de casi 26.765 MW al final del año financiero 2014-15. Estas plantas estaban operando a un factor de carga general de la planta (PLF) del 22% debido a una grave escasez de gas natural en el país, [131] y al hecho de que el gas natural líquido (GNL) importado era demasiado caro para la generación de energía. Muchas centrales eléctricas fueron cerradas durante todo el año por falta de suministro de gas natural. [132] La escasez de gas natural para el sector eléctrico solamente fue de casi 100 millones de metros cúbicos por día en condiciones estándar . [133] El precio de equilibrio para cambiar del carbón importado al GNL en la generación de electricidad se estimó en aproximadamente US$6 por millón de unidades térmicas británicas ($20/ MWh ) (energía térmica). [134] El gobierno indio ha tomado medidas para mejorar la generación de energía a partir de plantas de energía basadas en gas mediante la exención de derechos e impuestos de importación. [135] [136]
La gasificación de carbón, lignito, coque de petróleo o biomasa produce gas de síntesis o syngas (también conocido como gas de carbón o gas de madera ), que es una mezcla de gases de hidrógeno, monóxido de carbono y dióxido de carbono. [137] El gas de carbón se puede convertir en gas natural sintético mediante el proceso Fischer-Tropsch a baja presión y alta temperatura. El gas de carbón también se puede producir mediante la gasificación subterránea del carbón si los depósitos de carbón se encuentran en las profundidades del suelo o si no es económico extraer el carbón. [138] Las tecnologías de producción de gas natural sintético prometen mejorar drásticamente el suministro de gas natural de la India. [139] El complejo de carbón de Dankuni produce syngas que se envía por tuberías a los usuarios industriales de Calcuta. [140] Muchas plantas de fertilizantes a base de carbón también se pueden modernizar económicamente para producir gas natural sintético. Se estima que el costo de producción del syngas podría ser inferior a 6 dólares estadounidenses por millón de unidades térmicas británicas (20 dólares estadounidenses/MWh). [141] [142]
Anteriormente, se pensaba que el uso de gas natural en la generación de energía era un combustible puente, ya que emite mucho menos CO2 ( por debajo del 50%) en comparación con el uso de carbón en la generación de energía hasta que la generación de energía renovable sin emisiones de CO2 se vuelva económica. [ 143] La generación de energía renovable ya es más barata que la generación de energía alimentada con carbón y gas en la India. Ahora el concepto de combustible puente ya no es válido y la generación basada en gas existente necesita competir con la generación basada en carbón cuando no hay una generación de energía renovable adecuada (incluido el almacenamiento y la energía hidroeléctrica de tipo pico). El problema de los activos/capacidad varados está más arraigado en las plantas de energía basadas en gas que en las plantas de energía basadas en carbón, ya que el carbón es mucho más barato que el gas natural en la India.
Al 31 de marzo de 2022, la India tenía una capacidad instalada de generación de energía nuclear de 6,78 GW, o casi el 1,7% de la capacidad total instalada de generación de energía eléctrica de las empresas de servicios públicos. Las plantas nucleares generaron 47.063 millones de kWh con un 79,24% de PLF en 2021-22. [144]
El desarrollo de plantas de energía nuclear de la India comenzó en 1964. La India firmó un acuerdo con General Electric (Estados Unidos) para la construcción y puesta en servicio de dos reactores de agua en ebullición en Tarapur. En 1967, esta iniciativa quedó bajo la responsabilidad del Departamento de Energía Atómica de la India . En 1971, la India instaló sus primeros reactores de agua pesada presurizada con la colaboración canadiense en Rajastán .
En 1987, la India creó la Nuclear Power Corporation of India Limited para comercializar energía nuclear. La Nuclear Power Corporation of India es una empresa del sector público, de propiedad total del Gobierno de la India, bajo el control administrativo del Departamento de Energía Atómica. La empresa estatal tiene planes ambiciosos para establecer plantas con una capacidad de generación total de 63 GW para 2032. [145]
La generación de energía nuclear en la India está sujeta a muchas salvaguardias y controles. Su sistema de gestión ambiental está certificado según la norma ISO-14001 y es objeto de una revisión por pares de la Asociación Mundial de Operadores Nucleares , incluida una revisión por pares previa a la puesta en marcha. La Nuclear Power Corporation of India Limited comentó en su informe anual de 2011 que su mayor desafío es abordar las percepciones del público y de los responsables de las políticas sobre la seguridad de la energía nuclear, en particular después del desastre nuclear de Fukushima Daiichi en Japón. [146]
En 2011, la India tenía en funcionamiento 18 reactores de agua pesada presurizada y otros cuatro proyectos en marcha con una capacidad total de 2,8 GW. La India está en proceso de poner en marcha su primer prototipo de reactor reproductor rápido que utiliza combustible basado en plutonio obtenido mediante el reprocesamiento del combustible gastado de los reactores de primera etapa . El reactor prototipo está ubicado en Tamil Nadu y tiene una capacidad de 500 MW. [147]
La India tiene plantas de energía nuclear en funcionamiento en los siguientes estados: Maharashtra , Gujarat , Rajasthan , Uttar Pradesh , Tamil Nadu y Karnataka . Estos reactores tienen una capacidad instalada de generación de electricidad de entre 100 MW y 1000 MW cada uno. La planta de energía nuclear de Kudankulam (KNPP) es la central nuclear más grande de la India. La Unidad 1 de la KNPP, con una capacidad de 1000 MWe, se puso en servicio en julio de 2013, mientras que la Unidad 2, también con una capacidad de 1000 MWe, alcanzó la criticidad en 2016. Se están construyendo dos unidades adicionales. [148] La planta ha sufrido múltiples paradas, lo que ha dado lugar a peticiones de un panel de expertos para que investigue. [149] La primera unidad PHWR de 700 MWe de la fase II de la central nuclear de Kakrapar alcanzó su primera criticidad en julio de 2020 y se espera que comience a funcionar comercialmente en diciembre de 2022. [147] [150]
En 2011 se descubrió uranio en la mina de uranio de Tummalapalle , la más grande del país y posiblemente una de las más grandes del mundo. Las reservas se estimaron en 64.000 toneladas, y podrían llegar a 150.000 toneladas. [151] La mina comenzó a funcionar en 2012. [152]
La participación de la India en la capacidad de generación de energía nuclear es del 1,2% de la capacidad de producción de energía nuclear mundial, lo que la convierte en el 15.º mayor productor de energía nuclear. La India aspira a satisfacer el 9% de sus necesidades de electricidad con energía nuclear para 2032 y el 25% para 2050. [146] [153] El proyecto de energía nuclear de Jaitapur , el mayor proyecto de energía nuclear de la India, está previsto que se implemente en asociación con Électricité de France en virtud de un acuerdo firmado el 10 de marzo de 2018. [154]
El gobierno de la India está desarrollando hasta 62 reactores nucleares adicionales, en su mayoría utilizando combustible de torio , que espera estén operativos para 2025. Es el "único país del mundo con un plan detallado, financiado y aprobado por el gobierno" para centrarse en la energía nuclear basada en torio . [153]
El 12 de agosto de 2021, la capacidad de generación de electricidad conectada a la red de la India alcanzó los 100 GW a partir de tecnologías renovables no convencionales [44] [156] y los 46,21 GW a partir de energía renovable convencional o grandes centrales hidroeléctricas. Al 12 de agosto de 2021, hay alrededor de 50 GW de proyectos en desarrollo y 27 GW que se han licitado y aún no se han subastado. [44] La tarifa de electricidad renovable firme y despachable (FDRE) ha caído a 4,98 ₹/kWh (0,06 $/kWh) en agosto de 2024, que es más barata que la tarifa de las nuevas centrales eléctricas a carbón en boca de pozo en la India. [157]
Las centrales hidroeléctricas de Darjeeling y Shivanasamudra estuvieron entre las primeras de Asia y se establecieron en 1898 y 1902 respectivamente.
Se ha estimado que el potencial de energía hidroeléctrica de la India es de aproximadamente 125.570 MW con un factor de carga del 60%. [159] La India ocupa el cuarto lugar a nivel mundial en cuanto a potencial hidroeléctrico subutilizado. La cantidad estimada de energía hidroeléctrica viable, incluido el potencial hidroeléctrico de almacenamiento por bombeo fuera de la corriente , varía con la tecnología mejorada y el costo de generación de electricidad a partir de otras fuentes. [160] Además, se estima que hay 6.740 MW de potencial para generadores hidroeléctricos pequeños, mini y micro y se han identificado 56 sitios para esquemas de almacenamiento por bombeo con una capacidad agregada de 94.000 MW. [161] [162] En 2020, la tarifa eléctrica de la energía solar fotovoltaica combinada con la energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo ha caído por debajo de las tarifas de las centrales eléctricas a base de carbón al ofrecer suministro de energía de carga base y carga máxima. [163] [164]
La capacidad hidroeléctrica instalada al 31 de marzo de 2024 era de 46.928 MW, aproximadamente el 10,7% de la capacidad total instalada de servicios públicos. [2] Los pequeños, mini y microgeneradores hidroeléctricos suman otros 5.005 MW de capacidad. La participación de este sector operado por empresas públicas es del 97%. [165] Las empresas dedicadas al desarrollo de la energía hidroeléctrica en la India incluyen la National Hydroelectric Power Corporation (NHPC), Northeast Electric Power Company (NEEPCO), Satluj Jal Vidyut Nigam (SJVNL), Tehri Hydro Development Corporation y NTPC-Hydro.
Los sistemas de almacenamiento por bombeo ofrecen la posibilidad de contar con centrales eléctricas de máxima potencia para la gestión de la carga en la red eléctrica. [166] [167] También producen energía secundaria/estacional sin coste adicional cuando los ríos se inundan con exceso de agua. El almacenamiento de electricidad mediante sistemas alternativos como baterías , sistemas de almacenamiento de aire comprimido , etc. es más costoso que la producción de electricidad mediante generadores de reserva . La India ya ha establecido una capacidad de almacenamiento por bombeo de casi 4.785 MW como parte de sus plantas hidroeléctricas instaladas . [168] [169]
La energía hidroeléctrica es una fuente de electricidad renovable y con bajas emisiones de carbono. Sin embargo, sus ventajas no se limitan a la generación de energía. De hecho, muchos de sus otros servicios están adquiriendo cada vez mayor importancia en el contexto de la transición energética y el cambio climático. Las centrales hidroeléctricas ofrecen una amplia gama de servicios a la red, que incluyen servicios de equilibrio y auxiliares. Además, la energía hidroeléctrica puede proporcionar servicios hídricos como control de inundaciones, control de riego, distribución de agua, instalaciones recreativas y control de aguas residuales. [170]
En abril de 2024, Grid Controller of India Ltd. observó una caída del 11% en la producción hidroeléctrica de marzo respecto del año anterior, lo que llevó a una mayor dependencia del carbón para satisfacer las demandas energéticas. Esto pone de relieve la sensibilidad de la energía hidroeléctrica a las precipitaciones y su impacto en la combinación energética de la India. [99]
El sector de la energía solar en la India ofrece una enorme capacidad potencial, aunque hasta ahora se ha explotado poco de este potencial. La radiación solar de unos 5.000 billones de kWh al año incide sobre la masa terrestre de la India, con un potencial de energía solar diario medio de 0,25 kWh/m2 de superficie terrestre utilizada con tecnologías disponibles comercialmente probadas. [173] Al 31 de marzo de 2024, la capacidad instalada era de 81,813 GW CA y casi el 6,7% de la generación de electricidad de los servicios públicos. [156] La India es el tercer mayor productor de energía solar a nivel mundial. [11]
Las plantas de energía solar requieren casi 2,0 hectáreas (0,020 km2 ) de tierra por MW de capacidad, lo que es similar a las plantas de energía a carbón cuando se tienen en cuenta la minería del carbón del ciclo de vida, el almacenamiento de agua consuntiva y las áreas de eliminación de cenizas, y las plantas hidroeléctricas cuando se incluye el área de sumersión del reservorio de agua. [174] Las plantas solares con una capacidad de 1,33 millones de MW podrían instalarse en la India en el 1% de su tierra, que es de unos 32.000 km2 ( 3.200.000 hectáreas). Grandes extensiones de tierra que son improductivas, estériles y desprovistas de vegetación existen en todas partes de la India, superando el 8% de su área total. Estas son potencialmente adecuadas para la energía solar. [175] Se ha estimado que si 32.000 km2 de estas tierras baldías se utilizaran para la generación de energía solar, se podrían producir 2000 billones de kWh de electricidad, el doble de la energía total generada en 2013-14. A un precio de 2,75 ₹/kWh y una generación anual de 1,8 millones de kWh/MW, esto daría como resultado una productividad/rendimiento anual de la tierra de ₹ 1,0 millón (US$ 12.000) por acre, lo que se compara favorablemente con muchas áreas industriales y es muchas veces más que las mejores tierras agrícolas de regadío productivas. [176] La construcción de plantas de energía solar en tierras marginalmente productivas ofrece el potencial de que la electricidad solar reemplace todos los requisitos de energía de combustibles fósiles de la India (gas natural, carbón, lignito y petróleo crudo), [177] y podría ofrecer un consumo de energía per cápita a la par con EE. UU./Japón para la población máxima esperada durante su transición demográfica . [178]
El precio de venta de la energía generada por energía solar fotovoltaica cayó a ₹ 2,00 (2,4 ¢ USD) por kWh en noviembre de 2020, lo que es más bajo que cualquier otro tipo de generación de energía en la India. [179] [180] En 2023, la tarifa nivelada en dólares estadounidenses para la electricidad solar cayó a 1,62 centavos/kWh, muy por debajo de la tarifa de venta de energía solar fotovoltaica en la India. [181] [182] En 2020, la tarifa de energía de la energía solar fotovoltaica combinada con almacenamiento hidroeléctrico por bombeo o almacenamiento en baterías ha caído por debajo de las tarifas de las centrales eléctricas a base de carbón al ofrecer suministro de energía de carga base y carga máxima. [164]
La adquisición de tierras es un desafío para los proyectos de granjas solares en la India. Algunos gobiernos estatales están explorando formas innovadoras de abordar la disponibilidad de tierras, por ejemplo, mediante el despliegue de capacidad solar sobre canales de irrigación. [183] [184] Esto permite recolectar energía solar y, al mismo tiempo, reducir la pérdida de agua de irrigación por evaporación solar. [185] El estado de Gujarat fue el primero en implementar el Proyecto de Energía Solar del Canal , utilizando paneles solares en una red de 19.000 km (12.000 mi) de canales de Narmada a lo largo del estado para generar electricidad. Fue el primer proyecto de este tipo en la India.
Sinergia con otros tipos de generación de energía
Una desventaja importante de la energía solar es que produce electricidad sólo durante el día, y no durante la noche o los días nublados. Esta desventaja se puede superar añadiendo capacidad de almacenamiento de energía, como la hidroelectricidad de almacenamiento por bombeo . [186] Un proyecto multipropósito propuesto a gran escala para interconectar los ríos de la India prevé embalses costeros para aprovechar las aguas de los ríos que también crearían una capacidad de energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo adecuada para el almacenamiento de energía a diario o semanalmente al consumir el excedente de energía solar disponible durante el día. [160] [187] Las centrales hidroeléctricas existentes y futuras también se pueden ampliar con unidades adicionales de energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo para satisfacer el consumo de electricidad nocturno. La mayor parte de la energía de bombeo de agua subterránea necesaria se puede satisfacer directamente con energía solar durante el día. [188]
Las plantas de energía solar concentrada con almacenamiento térmico también están surgiendo como plantas de energía de seguimiento de carga más baratas (US$ 5/kWh) y más limpias que las plantas de energía de combustibles fósiles. [189] Pueden responder a la demanda las 24 horas del día y funcionar como plantas de energía de carga base cuando hay exceso de energía solar. Una combinación de plantas solares térmicas y solares fotovoltaicas ofrece el potencial de adaptarse a las fluctuaciones de carga sin requerir un costoso almacenamiento en baterías.
En 2021, el potencial de energía eólica terrestre se evaluó en 302 GW a 100 metros y 695,50 GW a 120 metros sobre el nivel del suelo. [190] El potencial estimado se encuentra en el lado más alto, ya que la capacidad instalada actual está operando por debajo del 20% CUF en promedio, frente al 30% CUF mínimo considerado al evaluar el potencial eólico. [191] Del potencial de 695 GW a 120 m sobre el nivel del suelo, se evalúa que 132 GW tienen más del 32% CUF. [192]
La India tiene la cuarta mayor capacidad de energía eólica instalada del mundo. Al 31 de agosto de 2023, la capacidad instalada de energía eólica era de 44,081 GW , repartidos en muchos estados de la India. [156] [193] En 2022-23, la energía eólica representó casi el 10% de la capacidad energética instalada total de la India y el 4,43% de la producción energética del país. La tarifa de la energía eólica de alrededor de 2,5 INR/kWh es la más barata de todas las fuentes de generación de energía en la India. [194] Las torres y palas de las turbinas eólicas también pueden estar hechas de madera para hacerlas aún más ecológicas y pueden superar la altura del buje sobre el nivel del suelo local que es económicamente factible con las torres de acero. [195] [196]
El potencial de energía eólica marina de la India es de casi 112 GW hasta 50 metros de profundidad del agua y de casi 195 GW hasta 1000 metros de profundidad del agua. [197] La India ha anunciado un cronograma tentativo para llamar a solicitudes de cotización (RfQ) para establecer proyectos de energía eólica marina. [198] El costo nivelado de la electricidad (LCOE) ha caído a US$50 por MWh para las plantas de energía eólica marina. [197]
La biomasa es materia orgánica de organismos vivos. Como fuente de energía renovable , la biomasa se puede utilizar directamente a través de la combustión para producir calor, o indirectamente después de convertirla en diversas formas de biocombustible utilizando una variedad de métodos que se clasifican en métodos térmicos, químicos y bioquímicos. [199] La biomasa, el bagazo , la silvicultura, los desechos orgánicos domésticos, los desechos orgánicos industriales, los residuos orgánicos de las plantas de biogás y los residuos y desechos agrícolas se pueden utilizar como combustible para producir electricidad. [200] [201] Casi 750 millones de toneladas de biomasa que no es comestible para el ganado están disponibles anualmente en la India. [202] [203]
En 2013, el uso total de biomasa para producir calor en la India fue de casi 177 Mtep . [204] El 20% de los hogares de la India utilizan biomasa y carbón para cocinar. Este uso tradicional de biomasa está siendo reemplazado por gas licuado de petróleo en las zonas rurales, lo que da lugar a un aumento de la quema de biomasa en los campos, lo que se ha convertido en una fuente importante de contaminación del aire en las ciudades y pueblos cercanos. [205] [202]
Se están utilizando grandes cantidades de carbón importado en las centrales eléctricas de carbón pulverizado . La biomasa cruda no se puede utilizar directamente en los molinos de carbón pulverizado, ya que es difícil molerla hasta convertirla en polvo fino debido al apelmazamiento . Sin embargo, la torrefacción permite que la biomasa sustituya al carbón. [206] El gas de combustión caliente de las centrales eléctricas de carbón existentes se puede utilizar como fuente de calor para la torrefacción, de modo que la biomasa se puede coquemar con carbón. [207] [208] La biomasa excedente de residuos agrícolas/de cultivos está empezando a utilizarse para este fin. [209] [210] En lugar de cerrar o retirar las centrales eléctricas de carbón debido a las preocupaciones por la contaminación, se ha argumentado que estas unidades se pueden modernizar de forma económica para producir electricidad a partir de biomasa. [211] [212] La biomasa contiene una cantidad sustancial de oxígeno y menos cenizas, lo que hace que la modernización de las unidades antiguas sea menos intensiva en capital. Las centrales eléctricas de biomasa también pueden vender certificados de energía renovable, lo que aumenta su rentabilidad. [213] [214] La co-combustión de biomasa hasta en un 10% con carbón en las centrales eléctricas de carbón pulverizado existentes se está implementando con éxito en la India. [215] [216] El Gobierno central ha hecho obligatoria la co-combustión (mínimo del 5%) de biomasa a partir de octubre de 2022 en todas las plantas de carbón. [217] [218]
En 2011, la India inició una nueva iniciativa para demostrar la utilidad de plantas piloto de biogás y fertilizantes de tamaño mediano . El gobierno aprobó 21 proyectos con una capacidad agregada de 37.016 metros cúbicos por día, de los cuales 2 proyectos se pusieron en funcionamiento con éxito en diciembre de 2011. [219] La India puso en funcionamiento otros 158 proyectos en el marco de su programa de generación de energía distribuida/en red basada en biogás, con una capacidad instalada total de unos 2 MW. 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. [220] A mayo de 2022, casi 35 plantas de este tipo están en funcionamiento. [221] Los sólidos orgánicos rechazados de las plantas de biogás se pueden utilizar en plantas de carbón después de la torrefacción .
El biogás es principalmente metano, y también se puede utilizar para generar alimentos ricos en proteínas para ganado, aves de corral y peces mediante el cultivo de Methylococcus capsulatus , una bacteria que crece directamente en metano. Esto se puede hacer de forma económica en pueblos con bajos requisitos de tierra y agua. [222] [223] [224] El gas de dióxido de carbono producido como subproducto de estas unidades se puede utilizar en la producción más barata de aceite de algas o espirulina a partir del cultivo de algas , que eventualmente puede sustituir al petróleo crudo. [225] [226] El uso de biogás para la producción de alimentos ricos en proteínas también es elegible para créditos de carbono, ya que esto secuestra carbono de la atmósfera. [227] Existe un potencial significativo para extraer biomasa útil de cervecerías, fábricas textiles, plantas de fertilizantes, la industria del papel y la pulpa, unidades de extracción por solventes, molinos de arroz, plantas petroquímicas y otras industrias. [228]
El gobierno está explorando varias formas de utilizar los desechos agrícolas o la biomasa en las zonas rurales para mejorar la economía rural. [229] [230] Por ejemplo, se están explorando tecnologías de gasificación de biomasa para producir energía a partir de recursos de biomasa excedentes, como cáscara de arroz, tallos de cultivos, pequeñas astillas de madera y otros residuos agrícolas en las zonas rurales. La planta de energía basada en biomasa más grande de la India en Sirohi, Rajasthan, tiene una capacidad de 20 MW. Durante 2011, la India instaló 25 sistemas de gasificación basados en cáscara de arroz para la generación de energía distribuida en 70 aldeas remotas de Bihar , incluido un total de 1,20 MW en Gujarat y 0,5 MW en Tamil Nadu. Además, se instalaron sistemas de gasificación en 60 molinos de arroz en la India. [219] La hoja de ruta del hidrógeno verde está evolucionando constantemente en la India mediante la consolidación de varias capacidades en centros institucionales y de investigación. [231] [232]
La capacidad instalada de energía geotérmica de la India es experimental y su uso comercial es insignificante. Según algunas estimaciones, la India dispone de 10.600 MW de energía geotérmica. [233] El mapa de recursos de la India se ha agrupado en seis provincias geotérmicas: [234]
La India tiene alrededor de 340 fuentes termales repartidas por el país. De ellas, 62 se distribuyen a lo largo del noroeste del Himalaya, en los estados de Jammu y Cachemira , Himachal Pradesh y Uttarakhand . Se encuentran concentradas en una banda termal de 30-50 km de ancho, principalmente a lo largo de los valles de los ríos. Las provincias de Naga-Lusai y de la Costa Oeste también manifiestan una serie de fuentes termales. El arco de Andamán y Nicobar es el único lugar de la India donde continúa la actividad volcánica, potencialmente un buen sitio para la energía geotérmica. El cinturón geotérmico de Cambay tiene 200 km de largo y 50 km de ancho, con sedimentos terciarios. Se han reportado fuentes termales en el cinturón, aunque no son de temperatura o niveles de flujo muy altos. Se han reportado altas temperaturas del subsuelo y fluido termal en pozos de perforación profundos en rangos de profundidad de 1,7 a 1,9 km durante la perforación en esta área. También se ha informado de reventones de vapor en pozos de perforación en un rango de profundidad de 1,5 a 3,4 km. Las fuentes termales de la región peninsular de la India están más relacionadas con las fallas, que permiten que el agua circule a profundidades considerables. El agua que circula adquiere calor del gradiente térmico normal de la zona y puede emerger a alta temperatura. [234]
En un informe de diciembre de 2011, la India identificó seis sitios geotérmicos prometedores para el desarrollo de la energía geotérmica. En orden decreciente de potencial, son los siguientes:
Las áreas de Puga y Chumathang en Ladakh se consideran los campos geotérmicos más prometedores de la India. Estas áreas fueron descubiertas en la década de 1970 y los esfuerzos exploratorios iniciales fueron realizados en la década de 1980 por el Servicio Geológico de la India (GSI). El 6 de febrero de 2021, el Centro de Energía de la ONGC (OEC) firmó un Memorando de Entendimiento (MoU) con Ladakh y el Consejo Autónomo de Desarrollo de las Colinas de Ladakh, Leh, en presencia de la actual vicegobernadora Radha Krishna Mathur . [235]
En 2011, el Ministerio de Energía Nueva y Renovable del Gobierno de la India y la Agencia de Desarrollo de Energía Renovable de Bengala Occidental aprobaron y acordaron conjuntamente implementar el primer proyecto de energía maremotriz en miniatura de 3,75 MW en Durgaduani . [236]
Otra tecnología de generación de energía a partir de las olas de la superficie o de las fluctuaciones de presión bajo la superficie del mar es la que se obtiene a partir de las olas. Un informe del Centro de Ingeniería Oceánica del Instituto Indio de Tecnología de Madrás estimó que el potencial anual de energía de las olas a lo largo de la costa india es de 5 a 15 MW/metro, lo que sugiere un potencial máximo teórico de generación de electricidad a lo largo de los 7.500 kilómetros de costa de la India de unos 40 GW. [237] Sin embargo, es probable que el potencial económico realista sea considerablemente menor. [237]
El tercer enfoque para aprovechar la energía de las mareas es la tecnología de energía térmica oceánica. Este enfoque aprovecha la energía solar atrapada en las aguas oceánicas. Los océanos tienen un gradiente térmico, siendo la superficie mucho más cálida que los niveles más profundos del océano. Este gradiente térmico se puede aprovechar utilizando el ciclo Rankine modificado. El Instituto Nacional de Tecnología Oceánica de la India (NIOT) ha intentado este enfoque sin éxito. En 2003, NIOT intentó construir e implementar una planta de demostración de 1 MW con la Universidad Saga de Japón, [238] pero los problemas mecánicos impidieron el éxito. [ cita requerida ]
A partir de 2013, India cuenta con una única red síncrona de área amplia que cubre todo el país, excepto las islas distantes. [239] Al 31 de marzo de 2024, la longitud de las líneas de transmisión de alto voltaje (66 KV y superiores) es de 817.972 kilómetros de circuito y la longitud de las líneas de transmisión y distribución (por debajo de 66 KV) es de 14.077.053 kilómetros de circuito. [3]
La longitud total de las líneas de transmisión de alto voltaje (AT) (220 kV y superiores) sería suficiente para formar una matriz cuadrada de área 266 km2 ( es decir, una cuadrícula cuadrada de 16,3 km de lado, de modo que en promedio hay al menos una línea de AT dentro de una distancia de 8,15 km) sobre toda el área del país. Esto representa un total de casi un 20% más de líneas de transmisión de AT que las de los Estados Unidos (322.000 km (200.000 mi) de 230 kV y superiores). Sin embargo, la red india transmite mucha menos electricidad. [243] La longitud instalada de líneas de transmisión de 66 kV y superiores es de 649.833 km (403.788 mi) (en promedio, hay al menos una línea de transmisión ≥66 kV dentro de 4,95 km en todo el país). [8] La longitud de las líneas de transmisión secundarias (400 V y superiores) es de 10 381 226 km (6 450 595 mi) al 31 de marzo de 2018. [8] La extensión de las líneas de transmisión totales (≥400 V) sería suficiente para formar una matriz cuadrada de un área de 0,36 km 2 (es decir, en promedio, al menos una línea de transmisión dentro de una distancia de 0,31 km) sobre toda el área del país. En una red futura dominada por la generación de energía descentralizada como la energía solar y eólica, la expansión no científica de la red eléctrica arrojaría resultados negativos debido a la paradoja de Braess . [244]
La carga máxima de todos los tiempos alcanzada fue de 182.610 MW el 30 de mayo de 2019. [245] El factor de demanda máximo alcanzado de las subestaciones es de casi el 60% en el nivel de 220 kV. Sin embargo, el rendimiento operativo del sistema no es satisfactorio para satisfacer las cargas pico de electricidad. [246] [247] Esto ha llevado al inicio de estudios de ingeniería forense detallados , con un plan para realizar inversiones de capital en una red inteligente que maximice la utilidad de la infraestructura de transmisión existente. [248] [51]
La introducción de una tarifa basada en la disponibilidad (ABT, por sus siglas en inglés) originalmente ayudó a estabilizar las redes de transmisión de la India. [ cita requerida ] Sin embargo, a medida que la red pasa a tener excedentes de energía, la ABT se ha vuelto menos útil. El apagón de julio de 2012 , que afectó al norte del país, fue el mayor fallo de la red eléctrica en la historia, medido por el número de personas afectadas. [ cita requerida ]
Las pérdidas agregadas de transmisión y comerciales (ATC) de la India fueron casi del 21,35% en 2017-18. [249] [8] [250] Esto se compara desfavorablemente con la pérdida total de ATC en el sector eléctrico de los Estados Unidos , que fue solo del 6,6% de los 4.404 mil millones de kWh de electricidad suministrados durante el año 2018. [251] El gobierno indio estableció un objetivo de reducir las pérdidas al 17,1% para 2017 y al 14,1% para 2022. Una alta proporción de pérdidas no técnicas son causadas por la toma ilegal de líneas, medidores eléctricos defectuosos y generación de energía ficticia que subestima el consumo real y también contribuye a reducir la recaudación de pagos. Un estudio de caso en Kerala estimó que reemplazar medidores defectuosos podría reducir las pérdidas de distribución del 34% al 29%. [65]
La red nacional de la India está interconectada sincrónicamente con Bután y vinculada asincrónicamente con Bangladesh , Myanmar y Nepal . [252] Se ha propuesto un interconector submarino con Sri Lanka ( Interconexión HVDC India-Sri Lanka ). [253] Singapur y los Emiratos Árabes Unidos están interesados en importar electricidad de la India estableciendo un enlace por cable submarino para reducir las emisiones de carbono, ya que la electricidad importada no contribuiría a las emisiones de carbono tras su uso, independientemente de que se genere a partir de recursos renovables o no en el país exportador. [254]
La India ha estado exportando electricidad a Bangladesh , Myanmar y Nepal e importando el exceso de electricidad de Bután. [255] [256] Desde 2016-17, la India ha sido un exportador neto de electricidad con 9232 Gwh de exportaciones y 7597 Gwh de importaciones, principalmente de Bután, en 2021-22. [6] [257] [258] En 2018, Bangladesh propuso importar 10 000 MW de energía de la India. [259]
Exportaciones netas (-) e importaciones netas (+). Las exportaciones a Bangladesh mencionadas anteriormente excluyen las exportaciones de la central térmica Godda de 1600 MW , que se encuentra en la India pero no está conectada a la red eléctrica india.
Para fomentar la generación de energía solar neutral en carbono, se han hecho planes para transformar la red nacional india en una red transnacional que se expandirá hasta Vietnam hacia el este y Arabia Saudita hacia el oeste, abarcando casi 7.000 km de ancho. [261] [262] Al estar en la ubicación central de la red ampliada, 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. [263]
El Ministerio de Energía es el principal organismo del gobierno de la India encargado de regular el sector de la energía eléctrica en el país. El ministerio fue creado el 2 de julio de 1992. Es responsable de la planificación, la formulación de políticas, la tramitación de proyectos para la toma de decisiones de inversión, la supervisión de la ejecución de los proyectos, la formación y el desarrollo de la mano de obra, y la administración y promulgación de la legislación relativa a la generación, transmisión y distribución de energía. [264] También es responsable de la administración de la Ley de Electricidad de la India (2003) y la Ley de Conservación de la Energía (2001) y tiene la responsabilidad de llevar a cabo modificaciones de estas leyes cuando sea necesario para cumplir los objetivos de política del gobierno de la India.
La electricidad es un tema de lista concurrente en la Entrada 38 de la Lista III del Séptimo Anexo de la Constitución de la India . En la estructura de gobernanza federal de la India, esto significa que tanto el gobierno de la unión como los gobiernos estatales de la India participan en el establecimiento de políticas y leyes para el sector de la electricidad. Esto requiere que el gobierno de la unión y los gobiernos estatales individuales celebren memorandos de entendimiento para ayudar a acelerar los proyectos en los estados individuales. [265] Para difundir información al público sobre las compras de energía por parte de las empresas de distribución (discoms), el gobierno de la India comenzó recientemente a publicar datos en su sitio web a diario. [266]
Los compradores de energía a granel pueden comprar electricidad diariamente por períodos cortos, medianos y largos a través de una subasta electrónica inversa. [267] Los precios de la electricidad que se negocian a través de la subasta electrónica inversa son mucho menores que los precios acordados en los acuerdos bilaterales. [268] La bolsa de derivados de materias primas Multi Commodity Exchange ha solicitado permiso para ofrecer mercados de futuros de electricidad en la India. [269] El gobierno de la Unión de la India también está planeando un proceso de adquisición inversa en el que los generadores y las empresas de distribución con excedentes de energía pueden buscar ofertas electrónicas para el suministro de energía por un período de hasta un año, para poner fin a los contratos bilaterales y determinar el precio de mercado de la electricidad. [270]
Los certificados de ahorro de energía (PAT), diversas obligaciones de compra de energía renovable (RPO) y certificados de energía renovable (REC) también se comercializan regularmente en las bolsas de energía. [271] [272]
El Ministerio de Energía de la India administra las empresas propiedad del gobierno central que participan en la generación de electricidad en el país. Entre ellas se encuentran la Corporación Nacional de Energía Térmica , la Corporación de Lignito Neyveli , la SJVN, la Corporación del Valle de Damodar , la Corporación Nacional de Energía Hidroeléctrica y la Corporación de Energía Nuclear de la India . La Corporación de Red Eléctrica de la India también está administrada por el Ministerio y es responsable de la transmisión interestatal de electricidad y del desarrollo de la red nacional.
El Ministerio colabora con los gobiernos estatales en asuntos relacionados con las corporaciones estatales en el sector eléctrico de la India. Entre los ejemplos de corporaciones estatales se incluyen Telangana Power Generation Corporation , Andhra Pradesh Power Generation Corporation Limited , Assam Power Generation Corporation Limited , Tamil Nadu Electricity Board , Maharashtra State Electricity Board , Kerala State Electricity Distribution Company , West Bengal State Electricity Distribution Company y Gujarat Urja Vikas Nigam Limited.
El Ministerio de Energía de la India administra la Rural Electrification Corporation Limited y la Power Finance Corporation Limited. Estas empresas del sector público propiedad del gobierno central proporcionan préstamos y garantías para proyectos de infraestructura del sector eléctrico público y privado en la India. Los préstamos excesivos para la construcción de plantas, que representan el 75% de los costos sobreestimados y sobrevaloran la capacidad de las plantas, han llevado a activos inutilizados por valor de 40.000 a 60.000 millones de dólares. [273] [274] Los generadores de energía de propiedad central y estatal escaparon de esta crisis porque habían entrado en acuerdos de compra de energía con las empresas monopólicas estatales sobre una base de costo más margen a tarifas de energía más altas que las vigentes en el mercado, sin pasar por un proceso de licitación competitiva. Se otorgan muchos subsidios directos e indirectos a diversos sectores. [275]
Tras la promulgación de la Ley de Electricidad de 2003, el apoyo presupuestario al sector energético es insignificante. [276] Muchas Juntas Estatales de Electricidad se separaron en sus partes componentes después de que la ley entró en vigor, creándose entidades separadas para generar, transmitir y distribuir energía. [277]
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El rápido crecimiento del sector eléctrico en la India ha generado una gran demanda de personal capacitado. La India está realizando esfuerzos para ampliar la educación energética y permitir que las instituciones educativas existentes introduzcan cursos relacionados con la adición de capacidad energética, la producción, las operaciones y el mantenimiento. Esta iniciativa incluye la energía convencional y renovable .
El Ministerio de Energía Nueva y Renovable anunció que se está apoyando a las Agencias Estatales de Energía Renovable para organizar programas de capacitación a corto plazo para la instalación, operación y mantenimiento, y reparación de sistemas de energía renovable en lugares donde se están implementando programas intensivos de energía renovable. Se han establecido Cátedras de Energía Renovable en el Instituto Indio de Tecnología de Roorkee y el Instituto Indio de Tecnología de Kharagpur . [219] El Instituto Central de Capacitación de Jabalpur es un instituto de capacitación para la ingeniería y gestión de la distribución de energía. [ cita requerida ] La Escuela de Negocios NTPC de Noida ha iniciado un diploma de posgrado de dos años centrado en la energía en el programa de gestión y un diploma de posgrado de un año en el programa de gestión (ejecutivo), para atender la creciente necesidad de profesionales de la gestión en esta área. [ cita requerida ] Se espera que la educación y la disponibilidad de trabajadores calificados sean un desafío clave en el esfuerzo de la India por expandir su sector eléctrico.
El sector eléctrico de la India se enfrenta a muchos problemas, entre ellos:
Los principales desafíos de implementación para el sector eléctrico de la India incluyen el desempeño eficiente de la gestión y ejecución de nuevos proyectos, garantizar la disponibilidad y calidad apropiada del combustible, desarrollar los grandes recursos de carbón y gas natural disponibles en la India, la adquisición de tierras, la obtención de autorizaciones ambientales a nivel de gobierno estatal y central, y la capacitación de mano de obra calificada. [297]
La importación neta de gas licuado de petróleo (GLP) de la India es de 16,607 millones de toneladas y el consumo interno es de 25,502 millones de toneladas, lo que representa el 90% del consumo total en 2021-22. [298] El contenido de importación de GLP es casi el 57% del consumo total en 2021-22. [299] La tarifa minorista de electricidad asequible (860 Kcal/kWh con una eficiencia de calefacción del 74%) para reemplazar el GLP (valor calorífico neto de 11 000 Kcal/Kg con una eficiencia de calefacción del 40%) en la cocina doméstica es de hasta 10,2 ₹/kWh cuando el precio minorista del cilindro de GLP es de ₹1000 (sin subsidio) con 14,2 kg de contenido de GLP. [300] Reemplazar el consumo de GLP por electricidad reduciría sustancialmente las importaciones. [301]
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. [298] El contenido de importación de gas natural/GNL es casi el 56% del consumo total en 2021-22. [298] 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. [302] [303] Reemplazar el consumo de PNG con electricidad reduciría sustancialmente las costosas importaciones de GNL.
El consumo doméstico de queroseno es de 1,291 millones de toneladas de un consumo total de 1,493 millones de toneladas en 2021-22. El precio minorista subvencionado 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.
En 2022-23, el factor de carga de la planta (PLF) de las centrales térmicas a carbón (casi 212 GW) fue solo del 64,15%. [5] Estas centrales pueden funcionar a más del 85% de PLF si hay una demanda de electricidad adecuada. La posible generación neta adicional de electricidad al 85% de PLF es de casi 450 mil millones de kWh, lo que es suficiente para reemplazar todo el consumo de GLP, PNG y queroseno en el sector doméstico. [304] El costo incremental de generar electricidad adicional es solo el costo del combustible de carbón, menos de 3 ₹/kWh. Mejorar el PLF de las centrales a carbón y alentar a los consumidores domésticos de electricidad a sustituir la electricidad en lugar de GLP, PNG y queroseno en la cocina de los hogares reduciría los subsidios gubernamentales. Se ha propuesto que a los consumidores domésticos que estén dispuestos a renunciar a los permisos subsidiados de GLP/queroseno se les dé una conexión eléctrica gratuita y una tarifa eléctrica subsidiada. [305] [306] Para evitar la posibilidad de descargas eléctricas fatales y mejorar el estándar de seguridad más que el de la cocina con GLP, se suministra energía a la cocina eléctrica a través de un disyuntor de corriente residual .
La demanda de energía en la India alcanza su pico máximo durante las horas de la mañana y la tarde, debido principalmente al consumo de electricidad para calentar el agua. Para moderar la demanda máxima de energía, existen calentadores de agua con bomba de calor que consumen entre 2 y 3 veces menos electricidad para la misma carga térmica. [307]
También existe un alcance sustancial en las micro, pequeñas y medianas empresas ( MIPYME ) para cambiar a la electricidad de combustibles fósiles para reducir el costo de producción, siempre que se garantice un suministro de energía ininterrumpido. [308] Desde 2017, los IPP han estado ofreciendo vender energía solar y eólica por debajo de 3,00 ₹/kWh para alimentar la red de alto voltaje. Después de considerar los costos y pérdidas de distribución, la energía solar parece ser una opción económica viable para reemplazar el GLP, PNG, queroseno, etc. utilizados en los sectores doméstico y de las MIPYME. En agosto de 2024, los productores de energía renovable están ofreciendo electricidad renovable firme y despachable a 4,98 ₹/kWh (0,06 $/kWh), lo que es económico para reemplazar los combustibles fósiles en las aplicaciones anteriores. [157] [309]
Los precios minoristas de la gasolina y el diésel son lo suficientemente altos en la India como para que los vehículos eléctricos sean relativamente económicos. [310] El precio minorista del diésel fue de 101,00 ₹/litro en 2021-22, y el precio minorista de la gasolina fue de 110,00 ₹/litro. El precio minorista asequible de la electricidad para reemplazar al diésel sería de hasta 19 ₹/kWh (860 Kcal/kWh con un 75% de eficiencia de energía de entrada de electricidad al eje frente al valor calorífico neto del diésel de 8572 Kcal/litro con un 40% de eficiencia de energía de combustible a cigüeñal ), y la cifra comparable para reemplazar a la gasolina sería de hasta 28 ₹/kWh (860 Kcal/kWh con un 75% de eficiencia de energía de entrada de electricidad al eje frente al valor calorífico neto de la gasolina de 7693 Kcal/litro con un 33% de eficiencia de energía de combustible a cigüeñal). En 2021-22, la India consumió 30,849 millones de toneladas de gasolina y 76,687 millones de toneladas de diésel, ambas producidas principalmente a partir de petróleo crudo importado. [298] Para difundir rápidamente el uso de vehículos eléctricos y reducir el consumo de combustibles fósiles importados, los precios de venta de electricidad en los centros de carga rápida podrían subvencionarse a menos de 5 ₹/kWh. De este modo, los propietarios de vehículos comerciales de pasajeros y de mercancías pueden verse atraídos a cambiar a vehículos eléctricos costosos que no contribuyan a la contaminación del aire de la superficie. [311]
Se espera que los vehículos eléctricos se vuelvan populares en la India cuando la tecnología de almacenamiento de energía/ batería ofrezca una mayor autonomía, una vida útil más larga y un menor mantenimiento. [312] [313] La conversión de vehículos antiguos de gasolina y diésel a vehículos eléctricos de batería también es factible a medida que los precios de los paquetes de baterías se vuelven asequibles. Las opciones de vehículo a red también son atractivas, lo que potencialmente permite que los vehículos eléctricos ayuden a mitigar las cargas pico en la red eléctrica. [314] Las baterías desechadas de los vehículos eléctricos también se utilizan como sistemas de almacenamiento de energía de manera económica. [315] Las empresas indias y otras están explorando el potencial de la carga continua de vehículos eléctricos a través de la tecnología de transmisión de electricidad inalámbrica . [316] [317] [318]
La India tiene un gran potencial energético solar, eólico, hidroeléctrico (incluido el almacenamiento por bombeo) y de biomasa. Además, en enero de 2011, la India tenía aproximadamente 38 billones de pies cúbicos (Tcf) de reservas probadas de gas natural, la 26.ª reserva más grande del mundo. [319] La Administración de Información Energética de los Estados Unidos estima que la India produjo aproximadamente 1,8 Tcf de gas natural en 2010, mientras que consumió aproximadamente 2,3 Tcf de gas natural. La India ya produce metano de carbón .
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