La energía del carbón en los Estados Unidos genera aproximadamente el 20% de la electricidad del país . [2] [3] Representaba el 39% de la producción en instalaciones a gran escala en 2014, el 33% en 2015, el 30,4% en 2016, el 30,0% en 2017, el 27,4% en 2018, el 23,5% en 2019 y el 19,3% en 2020. [4] El carbón suministró 12,6 billones de Btu (3.700 TWh ) de energía primaria a plantas de energía eléctrica en 2017, lo que representó el 91% de la contribución del carbón al suministro de energía de EE. UU. [5] Las empresas de servicios públicos compran más del 90% del carbón consumido en Estados Unidos. [6]
En 2019 había 241 unidades de carbón en los Estados Unidos . [7] Las plantas de carbón han estado cerrando a un ritmo acelerado desde la década de 2010 debido a que el gas natural y las energías renovables son más baratos y limpios .
El carbón se ha utilizado para generar electricidad en los Estados Unidos desde que se construyó una planta de Edison en la ciudad de Nueva York en 1882. [8] La primera central eléctrica de CA fue inaugurada por General Electric en Ehrenfeld, Pensilvania en 1902, dando servicio a Webster Coal and Coke. Empresa. [8] A mediados del siglo XX, el carbón se había convertido en el principal combustible para generar electricidad en Estados Unidos. El aumento prolongado y constante de la generación de electricidad a base de carbón pasó a disminuir después de 2007. La disminución se ha relacionado con la mayor disponibilidad de gas natural , la disminución del consumo, [9] energía renovable y regulaciones ambientales más estrictas. La Agencia de Protección Ambiental ha adelantado restricciones sobre las plantas de carbón para contrarrestar la contaminación por mercurio , el smog y el calentamiento global .
Tendencias, comparaciones y pronósticos
La proporción promedio de electricidad generada a partir del carbón en los EE. UU. Ha caído del 52,8% en 1997 al 27,4% en 2018. [10] En 2017, había 359 unidades de carbón en las empresas eléctricas de EE. UU., Con una capacidad nominal total. de 256 GW [11] (en comparación con 1024 unidades a 278 GW nominales en 2000). [12] La potencia media real generada a partir del carbón en 2006 fue de 227,1 GW (1991 TWh por año), [13] la más alta del mundo y todavía ligeramente por delante de China (1950 TWh por año) en ese momento. [ cita requerida ] En 2000, la producción promedio de electricidad a partir de carbón en los Estados Unidos fue de 224,3 GW (1966 TWh para el año). [13] En 2006, la generación eléctrica de EE. UU. Consumió 1.027 millones de toneladas cortas (932 millones de toneladas métricas) o el 92,3% del carbón extraído en EE. UU. [14]
Debido a la aparición del gas de esquisto , el consumo de carbón disminuyó a partir de 2009. [15] [9] En el primer trimestre de 2012, el uso de carbón para la generación de electricidad disminuyó sustancialmente más, un 21% con respecto a los niveles de 2011. Según la Administración de Información Energética de EE. UU., Entre 2012 y 2016 se retirarán 27 gigavatios de capacidad de generadores de carbón de 175 centrales eléctricas de carbón. [16] El gas natural mostró un aumento correspondiente, aumentando en un tercio con respecto a 2011. [17] La participación del carbón en la generación de electricidad se redujo a poco más del 36%. [17] El uso de carbón continúa disminuyendo rápidamente hasta noviembre de 2015, con una participación de alrededor del 33,6%. [1]
Las plantas de carbón son en su mayoría plantas de carga base con tasas de utilización típicas del 50% al 60% (en relación con las horas de carga completa).
Las empresas de servicios públicos han cerrado y retirado las antiguas plantas de energía de carbón después de la implementación de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de la Regla de Contaminación del Aire entre Estados (CSAP). [18] [19] El alcance de las paradas y la reducción en la utilización dependen de factores tales como el precio futuro del gas natural y el costo de instalación del equipo de control de la contaminación; sin embargo, a partir de 2013, el futuro de las centrales eléctricas de carbón en los Estados Unidos no parecía prometedor. [20] [21] Estimaciones recientes miden que 40 gigavatios (GW) adicionales de capacidad a carbón se retirarán para 2020 (además de los casi 20 GW que se retiraron a partir de 2014). Esto se debe principalmente a que el gas natural de bajo costo compite con el carbón y los Estándares de sustancias tóxicas de mercurio y aire (MATS) de la EPA , que requieren reducciones significativas en las emisiones de mercurio, gases ácidos y metales tóxicos, que entrarán en vigor en abril de 2015. [22 ] Más de 13 GW de centrales eléctricas de carbón construidas entre 1950 y 1970 se retiraron en 2015, con un promedio de 133 MW por planta. [23] En Texas, la caída del precio del gas natural ha reducido el factor de capacidad en 7 de las plantas de carbón del estado (producción máxima de 8 GW), y contribuyen con aproximadamente una cuarta parte de la electricidad del estado. [24]
El costo del transporte de carbón puede rondar los 20 dólares por tonelada para los trenes o entre 5 y 6 dólares por tonelada para las barcazas y los camiones. [25] [26] Un estudio de 2015 realizado por un consorcio de organizaciones ambientales concluyó que los subsidios del gobierno de los Estados Unidos para la producción de carbón son de alrededor de $ 8 / tonelada para la cuenca del río Powder . [27]
En 2018, 16 de los 50 estados federales de los EE. UU. No tenían energía de carbón en su producción de energía para el suministro público de energía (California, Idaho, Massachusetts, Rhode Island y Vermont), menos del 5% de carbón en la producción de energía (Connecticut, Maine, New Hampshire, New Jersey, New York, Delaware) o entre el 5% y el 10% (Alaska, Nevada, Mississippi, Oregon y Washington State) [28] [29]
Impactos ambientales
En los Estados Unidos, tres centrales eléctricas de carbón notificaron las mayores emisiones tóxicas al aire en 2001: [30]
- Planta eléctrica de vapor Roxboro de Duke Energy en Semora, Carolina del Norte . La instalación de cuatro unidades y 2.462 megavatios es una de las plantas de energía más grandes de los Estados Unidos.
- Reliant Energy 's Power Plant Keystone en Shelocta, Pennsylvania .
- Planta de generación eléctrica de vapor Bowen de Georgia Power en Cartersville, Georgia .
La Agencia de Protección Ambiental clasificó los 44 sitios como peligros potenciales para las comunidades, lo que significa que los sitios de desechos podrían causar la muerte y daños significativos a la propiedad si un evento como una tormenta o una falla estructural causó un derrame. Calculan que alrededor de 300 rellenos sanitarios secos y estanques de almacenamiento húmedo se utilizan en todo el país para almacenar cenizas de centrales eléctricas de carbón. Las instalaciones de almacenamiento contienen los ingredientes no combustibles del carbón y las cenizas atrapadas por equipos diseñados para reducir la contaminación del aire. [31]
Lluvia ácida
Los subproductos de las plantas de carbón se han relacionado con la lluvia ácida .
Emisiones de dióxido de azufre
86 plantas de carbón tienen una capacidad de 107,1 GW, o el 9,9% de la capacidad eléctrica total de EE. UU., Emitieron 5.389.592 toneladas de SO 2 en 2006, lo que representa el 28,6% de las emisiones de SO 2 de EE. UU. De todas las fuentes. [32]
Huella de carbono: emisiones de CO 2
Las emisiones de la generación de electricidad representan la mayor parte de los gases de efecto invernadero de EE. UU., El 38,9% de la producción de dióxido de carbono de EE. UU. En 2006 (con las emisiones del transporte muy cerca, con un 31%). Aunque la energía del carbón sólo representó el 49% de la producción de electricidad de Estados Unidos en 2006, fue responsable del 83% de las emisiones de CO 2 causadas por la generación de electricidad ese año, o 1.970 millones de toneladas métricas de emisiones de CO 2 . Otras aplicaciones industriales de combustión de carbón liberaron 130 millones de toneladas métricas de CO 2 . [33]
Haga clic aquí para ver un gráfico que muestra las emisiones de CO 2 de las plantas de carbón.
Contaminación por mercurio
Las centrales eléctricas de carbón de los EE. UU. Propiedad de las empresas de servicios públicos emitieron aproximadamente 48 toneladas de mercurio en 1999, la mayor fuente de contaminación por mercurio artificial en los EE . UU. [34] En 1995-1996, esto representó el 32,6% de todo el mercurio emitido al aire por la actividad humana en los EE. UU. Además, el 13,1% fue emitido por calderas industriales y comerciales de uso mixto a carbón, y el 0,3% por calderas residenciales de carbón, lo que eleva la contaminación total de mercurio de EE. UU. 46% de las fuentes de mercurio artificial de EE. UU. [35] En cambio, las centrales eléctricas de carbón de China emitieron aproximadamente 200 ± 90 toneladas de mercurio en 1999, lo que representa aproximadamente el 38% de las emisiones de mercurio generadas por el hombre en China (el 45% procede de la fundición de metales no ferrosos). [36] El mercurio en las emisiones de las centrales eléctricas se puede reducir mediante el uso de carbón activado .
Debate publico
Defensores
En 2007 se lanzó una campaña publicitaria para mejorar la opinión pública sobre la energía del carbón titulada America's Power . Esto fue hecho por la Coalición Estadounidense para la Electricidad del Carbón Limpio (entonces conocida como Estadounidenses por Opciones de Energía Equilibrada), una organización pro carbón que comenzó en 2000.
Oposición
Frente a la creciente demanda de electricidad durante la década de 2000, Estados Unidos ha visto una "tendencia creciente contra las centrales eléctricas de carbón". En 2005, la central eléctrica Mohave de 790 MW cerró en lugar de implementar los controles de contaminación ordenados por la corte. Entre 2006 y 2007 hubo por primera vez una actitud alcista del mercado hacia el carbón con la expectativa de una nueva ola de plantas, pero las barreras políticas y las preocupaciones por la contaminación aumentaron exponencialmente, lo que probablemente dañe los planes para la nueva generación y ejerza presión sobre las plantas más antiguas. [37] En 2007, 59 plantas de carbón propuestas fueron canceladas, abandonadas o suspendidas por los patrocinadores como resultado de obstáculos financieros, decisiones reglamentarias, fallos judiciales y nueva legislación sobre el calentamiento global. [38] [39]
La campaña Stop Coal ha pedido una moratoria en la construcción de nuevas plantas de carbón y la eliminación gradual de todas las plantas existentes, citando la preocupación por el calentamiento global. [40] Otros han pedido un impuesto al carbono y un requisito de secuestro de carbono para todas las centrales eléctricas de carbón. [41]
La creación en enero de 2009 de un grupo de trabajo presidencial (para buscar formas de alterar la dirección energética de los proveedores de energía de Estados Unidos) favorece la tendencia a alejarse de las centrales eléctricas de carbón.
Estadísticas
Año | Total | % del total | ene | feb | mar | abr | Mayo | jun | jul | ago | sep | oct | nov | dic |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
2001 | 1.903.955 | 177,287 | 149,735 | 155,269 | 140,671 | 151,593 | 162,616 | 179.060 | 183,116 | 154,158 | 148,931 | 144,117 | 157,402 | |
2002 | 1,933,131 | 164,358 | 143,049 | 151.486 | 142.305 | 151,406 | 164.668 | 183,195 | 179,955 | 165,366 | 159,099 | 156,054 | 172,190 | |
2003 | 1.973.736 | 181,313 | 156,982 | 155,002 | 141,960 | 150,263 | 162,285 | 181,852 | 185,332 | 164,910 | 159,323 | 158,223 | 176,291 | |
2004 | 1,978,359 | 180.657 | 161.503 | 154,288 | 141,471 | 157,076 | 167,642 | 181,492 | 178,181 | 164,253 | 157,605 | 157,436 | 176,755 | |
2005 | 2,012,874 | 177,014 | 155,818 | 163,613 | 143.083 | 153,958 | 174,867 | 186.091 | 187,574 | 171.656 | 162,437 | 158,798 | 177.965 | |
2006 | 1,990,511 | 169,236 | 158,616 | 161,325 | 141,426 | 157,010 | 169.693 | 187,821 | 189.455 | 161.590 | 161,390 | 159.440 | 173.509 | |
2007 | 2,016,455 | 175,739 | 163,603 | 159,811 | 146,250 | 157,513 | 173,513 | 185,054 | 190,135 | 169,391 | 162,234 | 159,382 | 173.830 | |
2008 | 1,985,800 | 182,876 | 166,666 | 160,743 | 146,983 | 154,916 | 171,043 | 186,733 | 180.576 | 161,356 | 151,841 | 154,281 | 167,786 | |
2009 | 1,755,905 | 171,925 | 140,916 | 135.530 | 125,935 | 131.673 | 148.087 | 158.234 | 163,260 | 137,145 | 139.956 | 136,810 | 166,434 | |
2010 | 1.847.289 | 173,320 | 153,044 | 144,406 | 126.952 | 143,272 | 165,491 | 179.600 | 177,745 | 148,746 | 132.270 | 135.185 | 167,258 | |
2011 | 1,733,341 | 170,803 | 138,311 | 134,845 | 124,488 | 137,102 | 158,055 | 176.586 | 171,281 | 140,941 | 126,627 | 121,463 | 132,929 | |
2012 | 1,514,043 | 129.091 | 113,872 | 105,526 | 96,285 | 115,983 | 131.261 | 160,450 | 152,181 | 125.589 | 120,999 | 128,727 | 134,079 | |
2013 | 1,581,116 | 138,105 | 123,547 | 130,634 | 111,835 | 119,513 | 138,283 | 152,867 | 149.426 | 133,110 | 120.996 | 120,940 | 141,860 | |
2014 | 1,581,710 | 157,097 | 143,294 | 136,443 | 109.281 | 118,786 | 137,577 | 149.627 | 148.452 | 126,110 | 111,296 | 119,127 | 124,620 | |
2015 | 1.352.400 | 132.451 | 126,977 | 108,488 | 88,989 | 104.585 | 125.673 | 139,100 | 134,670 | 117,986 | 96,759 | 87,227 | 89 495 | |
2016 | 1.239.129 | 113.459 | 92,705 | 72,173 | 72,113 | 81.695 | 116,034 | 136,316 | 135.635 | 114,118 | 99.194 | 86,940 | 118,747 | |
2017 | 1.205.835 | 115,333 | 86,822 | 89,365 | 81,335 | 92,777 | 107,508 | 127,698 | 119,488 | 98,202 | 89,776 | 90,986 | 106,545 | |
2018 | 1,149,487 | 119,284 | 82.050 | 80,626 | 73,346 | 85,227 | 101.503 | 115,376 | 115,129 | 96,544 | 87,264 | 92,819 | 100,319 | |
2019 | 964,958 | 100,905 | 79,929 | 78,352 | 59,922 | 71,885 | 78.540 | 100,771 | 94,040 | 85,707 | 66,777 | 75,549 | 72.581 | |
2020 | 773,365 | 65,100 | 56,114 | 50,644 | 40,624 | 46,530 | 65,335 | 89,391 | 91,252 | 68,448 | 59,895 | 61,332 | 78,700 | |
2021 | 231,676 | 81,806 | 87,848 | 62.022 | ||||||||||
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Ver también
- La minería del carbón en los Estados Unidos
- Minería de remoción de cumbres
- Superfondo
Referencias
- ^ a b http://www.eia.gov/electricity/monthly Energía eléctrica mensual febrero de 2017
- ^ Estadísticas resumidas de la industria de energía eléctrica total, 2020 y 2019 Administración de información energética de EE. UU. Consultado el 13 de octubre de 2020.
- ^ Cambio de gas a carbón en EE. UU. Para impulsar el consumo de carbón y ayudar a recortar las acciones S&P Global Platts Insight. Consultado el 13 de octubre de 2020.
- ^ "¿Qué es la generación de electricidad de Estados Unidos por fuente de energía? - Preguntas frecuentes - Administración de información de energía de Estados Unidos (EIA)" .
- ^ Administración de información energética de EE. UU., Tabla 2.13 , Tabla 1.7 , consultado el 21 de junio de 2018.
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 11 de septiembre de 2008 . Consultado el 9 de septiembre de 2008 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- ^ "50 centrales eléctricas de carbón de Estados Unidos cerradas bajo Trump" . phys.org . Consultado el 7 de septiembre de 2020 .
- ^ a b Speight, James G. (4 de septiembre de 2012). La química y la tecnología del carbón, tercera edición . Prensa CRC. pag. 13. ISBN 9781439836460.
- ^ a b Trevor Houser, Jason Bordoff y Peter Marsters (25 de abril de 2017). "¿Puede el carbón regresar?" . energypolicy.columbia.edu . Centro de Política Energética Global , Escuela de Asuntos Públicos e Internacionales, Universidad de Columbia . Consultado el 15 de mayo de 2017 .
El aumento de la competencia del gas natural barato es responsable del 49 por ciento de la disminución del consumo interno de carbón en Estados Unidos. La demanda menor a la esperada es responsable del 26 por ciento, y el crecimiento de la energía renovable es responsable del 18 por ciento.
- ^ "Electric Power Monthly - Administración de información energética de Estados Unidos" . www.eia.gov .
- ^ "Unidades de generación eléctrica existentes en Estados Unidos" . Administración de Información Energética . 2009 . Consultado el 27 de julio de 2010 .
- ^ "Inventario de Plantas de Energía Eléctrica en Estados Unidos 2000" . Administración de Información Energética . Marzo de 2002 . Consultado el 19 de junio de 2008 .
- ^ a b "Energía Eléctrica Anual con datos de 2006" . Administración de Información Energética . Octubre de 2007 . Consultado el 19 de junio de 2008 .
- ^ "Consumo de carbón de Estados Unidos por sector de uso final" . Administración de Información Energética . 25 de julio de 2008 . Consultado el 29 de agosto de 2008 .
- ^ Liam Denning. " Trump no puede hacer que tanto el carbón como el fracking sean grandiosos nuevamente " 2016-05-29 Cita: "La tendencia de que el gas se apropie de la participación de mercado del carbón comenzó en serio en 2009, lo que sucede cuando se derrumbó el costo del gas para producir electricidad"
- ^ Gerhardt, Tina (1 de noviembre de 2012). "Número récord de plantas de energía de carbón retiradas" . Revista electrónica . Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2012.
- ^ a b Electric Power Monthly, marzo de 2011 (publicado en mayo de 2012), Administración de Información de Energía de EE. UU.
- ^ Agencia de protección ambiental del informe de progreso . Consultado el 13 de octubre de 2020.
- ^ "La EPA finaliza las reglas para la contaminación del aire entre estados - The Hill's E2-Wire" . Archivado desde el original el 9 de agosto de 2011 . Consultado el 6 de agosto de 2011 .
- ^ Brad Plumer (8 de abril de 2013). "Estudio: la industria del carbón está en muchos más problemas de lo que nadie cree" . The Washington Post . Consultado el 8 de abril de 2013 .
- ^ Lincoln F. Pratson; Drew Haerer; Dalia Patiño-Echeverri (15 de marzo de 2013). "Precios de combustibles, normas de emisión y costos de generación de centrales eléctricas de carbón vs gas natural". Ciencia y tecnología ambientales . 47 (9): 4926–4933. doi : 10.1021 / es4001642 . PMID 23496173 .
- ^ "AEO2014 proyecta más retiradas de centrales eléctricas de carbón para 2016 de las programadas" . Hoy en Energía . Administración de Información Energética de EE . UU . Consultado el 25 de julio de 2014 .
- ^ "El carbón representó más del 80% de la capacidad de generación de electricidad retirada en 2015" . EIA. Archivado desde el original el 20 de agosto de 2016 . Consultado el 31 de agosto de 2016 .
- ^ "5 gráficos que muestran cómo se está matando el carbón en Texas" . 2016-10-17 . Consultado el 19 de octubre de 2016 .
- ^ Transporte promedio real y costos entregados del carbón, por año y modo de transporte primario (dólares de 2017 por tonelada) Administración de información energética de EE . UU. Consultado el 13 de octubre de 2020.
- ^ "Tarifas de transporte ferroviario de carbón" .
- ^ "Evaluación de las subvenciones a la producción de carbón térmico" .
- ^ EIA, Generación neta de instalaciones de escala de servicios públicos a partir del carbón, [1] , 20 de noviembre de 2018
- ^ para enero-octubre. 2018 ver EIA, Utility Scale Facility Net Generation [2] , 20 de noviembre de 2018.
- ^ "Las centrales eléctricas de carbón y petróleo encabezan la lista de contaminadores de América del Norte" . www.ens-newswire.com .
- ^ "Associated Press - junio de 2009" .
- ^ "Red de transferencia de tecnología: índice estatal de emisiones" . Agencia de Protección Ambiental de EE . UU . Archivado desde el original el 4 de diciembre de 2008 . Consultado el 1 de mayo de 2008 .
- ^ "Inventario de emisiones y sumideros de gases de efecto invernadero de EE. UU .: 1990-2006" (PDF) . EPA de EE . UU . 15 de abril de 2008 . Consultado el 29 de agosto de 2008 .
- ^ "I + D de control de emisiones de mercurio" . Departamento de Energía de EE. UU. 2006-01-18. Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2007 . Consultado el 27 de enero de 2008 .
- ^ "Estudio de mercurio: informe al Congreso (EPA-452 / R-97-004)" (PDF) . 2 . Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos . Diciembre de 1997 . Consultado el 31 de julio de 2008 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Calles DG; Hao J .; Wu Y .; et al. (2005). "Emisiones antropogénicas de mercurio en China" . Atmos. Environ . 39 (40): 7789–7806. doi : 10.1016 / j.atmosenv.2005.08.029 .
- ^ "Palang Thai: la tendencia creciente contra las centrales eléctricas de carbón (Estados Unidos)" . Archivado desde el original el 22 de diciembre de 2007 . Consultado el 19 de diciembre de 2007 .
- ^ "59 plantas de carbón canceladas, abandonadas o puestas en espera en 2007" , Lowbagger.org, 22/01/08
- ^ "Victorias 2007", [ enlace muerto permanente ] CoalSwarm
- ^ ¿Quiere detener el calentamiento global? ¡DETENGA EL CARBÓN!
- ^ "Legislación de impuestos al carbono y Cap - & - Trade" . Archivado desde el original el 15 de octubre de 2007 . Consultado el 13 de noviembre de 2007 .
- ^ "Energía Eléctrica Mensual" (PDF) . Informe . Departamento de Energía de EE. UU., Administración de Información Energética. 26 de abril de 2021.
enlaces externos
- ¿El culpable de las emisiones de carbono? Carbón .
- Reloj de aire limpio .
- Mapa del índice del perfil del carbón del estado
- La producción de carbón en los Estados Unidos: un panorama histórico
- ¿Estados Unidos está listo para dejar el carbón?