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Capacidades tecnológicas del sector eólico en México y su

importancia en la conformación de una

industria local

Nombre: Raúl Arturo Alvarado

López

Sede Regional: Centro, PINCC-‐UNAM

Fecha: 20 octubre de 2014

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Contenido de la presentación

1.  Introducción 2.  La energía eólica en el contexto mundial 3.  Algunos casos modernos de éxito 4.  La energía eólica en México 5.  Propuesta para el análisis de capacidades

tecnológicas 6.  Casos de estudio para el análisis de capacidades

tecnológicas en México 7.  Principales hallazgos 8.  Consideraciones finales

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1. Introducción (i) Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que ha sido utilizada en diversas actividades en diferentes sociedades, tal el caso del impulso de los barcos de vela y los molinos de viento. El molino de viento tuvo su máximo esplendor durante los siglos XVII y XVIII. Principales funciones: § Moler granos § Bombear agua § Cerrar madera § Producir aceites

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1. Introducción (ii) En la actualidad, la energía eólica es utilizada alrededor del mundo, principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores. La importancia en el uso de la energía eólica se centra en que es un recurso abundante, renovable, limpio y que se encuentra presente en todo el planeta.

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Evolución de la tecnología eólica: de la energía cinética a la energía eléctrica

De la energía ciné-ca a la energía mecánica

De la energía mecánica a la energía eléctrica

1. Introducción (iii) En Europa es donde históricamente en mayor medida se ha explotado la energía eólica para la generación de energía eléctrica, y en donde se han realizado los mayores desarrollos tecnológicos ligados a esta energía. El principal suceso que impulso el desarrollo tecnológico eólico, fue la crisis internacional del petróleo de 1973. A partir de esta fecha la I+D tecnológico en el sector eoloeléctrico mundial ha mantenido un paso sostenido en la implantación y diseminación de dicha tecnología.

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2. La energía eólica en el contexto mundial (i) La energía eólica se ha convertido en un pilar de los sistemas eléctricos de muchos países y es reconocida como una fuente eléctrica fiable y accesible.

Al finalizar el 2013, la capacidad eólica instalada en todo el mundo llegó a 318,105 MW.

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Capacidad Instalada a Nivel Mundial, 1996-‐2013 (MW)

Fuente: Elaboración propia a parUr del IGEE-‐GWEC (2013: 21).

2. La energía eólica en el contexto mundial (ii) El mayor dinamismo en la capacidad instalada a nivel mundial se presenta en Asia (China es el líder mundial).

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Líderes mundiales en capacidad Instalada del 2011-‐2012 (MW)

Fuente: Elaboración propia a parUr del GWEC (2013).

2. La energía eólica en el contexto mundial (iii) Mapa Tecnológico de Aerogeneradores en el Mundo

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Tipo de tecnologías

Principales Componente

s

• Rotor • Góndola • Palas • Caja de engranajes o mulUplicador • Generador eléctrico • Torre • Sistema de control

Mercado Mundial de Aerogenerad

ores (par-cipación en el mercado)

• Vestas, Dinamarca (14%) • Sinovel, China (11%) • Goldwind, China (9%) • GE Energy, USA (9%) • Enercon, Alemania (7%) • Suzlon Energy, India (7%) • DEC, China (6%) • Gamesa, España(6%) • Siemens, Alemania (6%) • United Power, China (4%) • Mingyang Wind Power, China (3%) • Nordex, Alemania (2%) • Mitsubishi, Japon (1%) • Sewind, China, (1%) • XEMC, China, (1%) • Otros (11%)

Principales Mercados

consolidados y en

desarrollo

• Europa (Países lideres como Alemania, Dinamarca y España) • Estados Unidos de Norteamérica • Asía (Dominando China e India) • América LaUna (con el mayor dinamismo en Brasil y México)

•Aerogeneradores de Eje VerLcal (principalmente en etapa experimental equipos de gran potencia y equipos comerciales de pequeña potencia) •Aerogeneradores de Eje Horizontal •Parques onshore (en Uerra) •Parques offshore (mar adentro)

-‐Repower Systems (Alemania) -‐Clipper (USA) -‐Acciona (España) -‐entre otras

3. Algunos casos modernos de éxito (i) ESPAÑA

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Evolución anual y acumulada de la capacidad eólica instalada en España, 1998-‐2013 (MW)

Fuente: Asociación Empresarial Eólica (2013) .

3. Algunos casos modernos de éxito (ii) Principales elementos que permitieron el éxito eólico español:

§ Marco legislativo favorable, que bonifica los precios de la energía generada, permitiendo una rentabilidad razonable de los parques.

§ Algunas comunidades autónomas establecieron regulaciones propias en los procedimientos de autorización de instalaciones eólicas, para aprovechar el recurso eólico en su territorio.

§ Impulso a procesos de aprendizaje tecnológico por parte del sector público y productivo con el fin de acumular capacidades tecnológicas que permitieran aprovechar potencialidades del recurso eólico (incursión en procesos de I+D).

§ Avance tecnológico y de fabricación en serie de aerogeneradores y otros componentes, a través de la instalación de industrias con tecnología pionera en este campo.

§ Disminución de los costes de inversión y de explotación, y mejora del marco financiero (incentivos fiscales).

§ Interés general por parte de la sociedad, favorable para el aprovechamiento de las energías renovables. 10

3. Algunos casos modernos de éxito (iii) CHINA

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Evolución anual y acumulada de la capacidad eólica instalada en China, 2001-‐2013 (MW)

Fuente : Elaboración propia a parUr del GWEC, (2013) .

3. Algunos casos modernos de éxito (iv) Principales factores que permitieron el éxito eólico chino:

§ Marco legislativo para el impulso a las energías renovables.

§ Necesidad de abastecer su creciente demanda energética.

§ Incentivos fiscales y requerimientos mínimos de componentes nacionales (entre 40 y 70%).

§ Desarrollo tecnológico a través de acuerdos entre las compañías eólicas locales/internacionales, Universidades y los gobiernos (provincias). El objetivo: garantizando la explotación del recurso y el establecimiento de un tejido industrial en la zona.

§ La creación de alianzas empresariales sólidas entre compañías lideres (componentes y equipos) mediante programas de trasferencia y asimilación de tecnología de punta.

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4. La energía eólica en México (i) México posee un importante potencial en recursos eólicos, de los cuales, pueden ser técnicamente aprovechables, por lo menos, 50,000 (MW) en todo el país.

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1

2

3

4

5

1. Itsmo de Tehuantepec 2. Estado de Baja California 3. Costa del Golfo de México 4. Costa de la Península de Yucatán 5. Norte y Centro de México

Regiones con potenciales para el desarrollo de proyectos eólicos

Fuente: Elaboración propia a parUr de ProMéxico (2012) y el IIE.

4. La energía eólica en México (ii)

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Parques eólicos en México operados al 2013

20 proyectos en Oaxaca

6 proyectos e

n otro Estad

o

6 proyectos e

n construcción

Fuente: GWEC, (2013) .

4. La energía eólica en México (iii)

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Evolución de la energía eólica en México

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,6 1,684,9

84,984,9202,3

518,65568,65

1370,45

1917

Año de operación comercial

MW

Inst

alad

os

Capacidad Instalada Acumulada en México al 2013 (MW)

Fuente: Elaboración propia a parUr de la AMDEE y el GWEC (2013).

5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas (i)

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Aprendizaje tecnológico

•  “Recursos que son dirigidos para generar o administrar el cambio técnico” Bell y Pavij (1995:164).

•  Es gradual y acumulaLvo; se trata de un proceso social y colecLvo, es local y Uene una dimensión tácita.

Capacidades tecnológicas

•  “La habilidad para hacer uso efecUvo del conocimiento tecnológico para incorporar, uLlizar, adaptar y cambiar las tecnologías existentes. Esto también permite crear nuevas tecnologías y desarrollar nuevos productos y procesos como respuesta al entorno económico cambiante” y compeUUvo (Kim, 1997: 86).

•  “Disposiciones adquiridas por medio del aprendizaje tecnológico en un contexto social y cultural favorable, […] las cuales implican la oportunidad de potenciar las oportunidades y las posibilidades del desarrollo de la innovación tecnológica,” Carvajal (2010: 2).

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Matriz de capacidades tecnológicas

•  Tomando de base el marco analíUco de Lall (1992), los autores proponen una taxonomía (matriz) de capacidades tecnológicas.

•  La matriz enfaUza las diferencias que existen entre las capacidades tecnológicas básicas de producción y las capacidades tecnológicas para generar y administrar el cambio técnico (innovaLvas), las cuales se encuentran en tres niveles (básicas, intermedias y avanzadas).

Tipo de capacidades tecnológicas

Descripción

Inversión

Son las habilidades necesarias para identificar, seleccionar, preparar y obtener tecnología para el diseño, la construcción, el equipamiento y del personal de un nuevo proyecto. Esta capacidad se centra en la incorporación de la nueva tecnología.

Producción

Esta capacidades van desde las habilidades básicas (control de calidad operación, mantenimiento) hasta las más avanzadas (adaptación, mejora) y las más exigentes (investigación, diseño e innovación) estas habilidades no sólo permiten operar y mejorar las tecnologías, sino también efectuar esfuerzos internos para absorber o imitar la tecnología comprada (incorporada) a otras empresas (la tecnología trasferida desde los países desarrollados principalmente).

Soporte

(vinculación)

Son la habilidades y conocimientos necesarios para el intercambio de la información, tecnología y destrezas entre empresas (proveedoras, subcontratistas consultores, instituciones tecnológicas [o de educación superior, centros de I+D+i]); influyen tanto en la eficiencia productiva de la empresa como en la difusión de la tecnología en la industria.

Tipos de capacidades tecnológicas

Fuente: Elaboración propia a parUr de Ortega (2005) quien se basa en Lall (1992).

5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas (ii)

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Propuesta metodológica de Bell y Pavitt (1995)

Funciones Primarias

Inversión Toma de decisión y control

Preparación y ejecución del proyecto

Producción Centradas en el

proceso y organización de la producción

Centradas en el

producto

Desarrollo de vínculos

Producción de bienes de capital (Modificación de

equipo)

Funciones de soporte

Funciones técnicas para la acumulación de capacidades tecnológicas de la organización

Fuente: Bañuelos (2005), quien se basa en Bell y Pavij (1995).

5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas (iii)

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Matriz de Bell y Pavitt (1995) adaptada para el análisis de capacidades tecnológicas de innovación del sector eólico en México

Nivel

AcLvidades Primarias AcLvidades de Soporte Inversión Producción

Toma de decisiones y control


Procesos y organización de la

producción

Centrada en el producto

Desarrollo de vínculos Modificación de equipo

Capacidades tecnológicas (capacidades para generar y administrar el cambio técnico)

Básicas

-‐ Monitoreo acUvo y control de: * estudios de facUbilidad * selección de tecnología/ proveedores * programación de acUvidades

-‐ Estudios de facUbilidad -‐ Obtención de equipo estándar -‐ Auxiliares en ingeniería básica

-‐Puesta en marcha y operación -‐Mejora de diseño y mantenimiento -‐Adaptaciones menores

-‐ Reparación y adaptaciones técnicas a las condiciones 2sicas locales

-‐Inves. y absorción de información de los proveedores, consumidores, y insUtuciones locales -‐ Proyectos conjuntos con otras organizaciones para la formación y capacitación RH

-‐ Adaptación simple de diseños y especificacione s ya existentes (adaptaciones colabora>vas con la matriz y/o otras organizaciones)

Interm

edias

-‐ Búsqueda, evaluación y selección de tecnología/ proveedores -‐ Negociación con proveedores (oferentes). -‐ Administración del proyecto completo

-‐ Ingeniería de detalle -‐ Adquisición del equipo -‐ Estudios de valoración ambiental -‐ Administración y seguimiento del Proyecto -‐ Capacitación y reclutamiento (RH capacitados)

-‐Mejora de procesos y productos -‐ Licenciamiento de nueva tecnología -‐Introducción de cambios organizacionales

-‐ Licenciamiento nueva tecnología y/o ingeniería de reversa -‐Diseño de nuevos componentes y equipos

-‐Vinculación tecnológica para aumentar la eficiencia, la calidad y el abastecimiento local -‐ Maquila de equipos en territorio nacional -‐Establecimiento de grupos de trabajo entre socios ins>tucionales

-‐ Innovaciones incrementales a parUr de ingeniería de reversa y diseño de maquinaria y equipo

Avan

zada

s

-‐ Desarrollo de nuevos productos y componentes

-‐ Procesos básicos de diseño y I+D relacionada

-‐ Innovaciones en proceso y acUvidades de I+D relacionada -‐Innovaciones organizacionales -‐Formación de RH

-‐Ac>vidades de I+D relacionada

-‐Colaboración en desarrollo tecnológico -‐ Procesos de vinculación (uni-‐emp-‐gob)

-‐ I+D para diseño de nuevos productos y componentes (equipos y servicios)

Fuente: Elaboración propia a parUr de la propuesta de Bell y Pavij (1995).

5. Propuesta para el análisis de capacidades tecnológicas (iv)

6. Casos de estudio para el análisis de capacidades tecnológicas en México (i)

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Casos de Estudio Nombre de la organización Breve descripción de la organización

Centros de I&D y enLdades de educación superior InsLtuto Tecnológico del

Istmo (ITI) Centro público de educación superior perteneciente la Dirección General de Educación Superior Tecnológica (DGEST). Principal centro de educación de Juchitán de Zaragoza, Oaxaca.

InsLtuto de Energía de la UNISTMO-‐Tehuantepec

El InsUtuto de Energía fundado en 2007, pertenece a la UNISTMO-‐Tehuantepec. Este insUtuto Uene como objeUvo la I+D en temas de energía.

InsLtuto de InvesLgación Eléctricas (IIE)

Centro público de invesLgación perteneciente a la SENER, que Uene como principal propósito la promoción de la innovación mediante la invesUgación aplicada y el desarrollo tecnológico en beneficio del sector eléctrico y energéUco de la nación.

Centro Regional de Tecnología Eólica (CERTE)

Centro localizado en Juchitán de Zaragoza, Oaxaca perteneciente al IIE que funciona como pequeño productor de electricidad, centro de pruebas de pequeños sistemas híbridos, centro de pruebas para aerogeneradores de gran potencia, medición de vientos y estación climatológica.

Empresas desarrolladoras y operadoras Eléctrica del Valle de México, S. de R.L. de C.V. “Parque

Eólico La Mata – La Ventosa”

Subsidiaria de Électricité de France (EDF) dedicada a la generación y distribución eléctrica. Desarrolla y opera el parque eólico para autoabastecimiento "La Mata-‐La Ventosa" con una capacidad instalada de 67.5 MW en el Istmo de Tehuantepec.

Comisión Federal de Electricidad (CFE) “Parque

Eólico La Venta I y II”

Empresa paraestatal, encargada de controlar, generar, transmiUr y comercializar energía eléctrica en todo el territorio mexicano. Propietaria y operadora de los parques eólicos “La Venta I y II”, los cuales fueron los primeros parque eólicos de gran potencia en operar en México.

ACCIONA Energía “Parques eólicos Eurus y Oaxacas”

Empresa privada de origen español que cuenta con toda la cadena de valor para proyectos eólicos. En México ha instalado en cuatro parques eólicos que totalizan 556 MW. En los parques Oaxacas, son propietarios y operan bajo la modalidad de PIE, y los parques Euros son los desarrolladores y actualmente operadores de los proyectos mediante la modalidad de autoabastecimiento para la empresa Cemex.

CISA Energía

Empresa privada de origen mexicano que provee servicios de promoción, diseño, construcción, operación y mantenimiento para proyectos de energía eólica. Sus servicios van desde la obtención de permisos hasta el mantenimiento prevenUvo y correcUvo, desde las evaluaciones preliminares hasta la puesta en marcha. Han desarrollado seis parques que actualmente se encuentran en operación.

Servicios y componentes ESEASA construcciones S.A. de

C.V. Empresa mexicana, que brinda servicios de renta de grúas industriales, ejecución y maniobras especializadas, ejecución de proyectos y trasporte pesado especializado.

Trinity Industries

Empresa de origen estadounidense que parUcipa en el desarrollo, diseño y fabricación de una gran variedad de productos industriales, tal es el caso de torres y otros componentes uUlizados en la industria eólica.

7. Principales hallazgos (i)

21

Matriz integrada de las capacidades tecnológicas de innovación para centros de I+D y enLdades de educación superior

Nivel





producción




Básicas

-‐De manera insUtucional se da la programación de acUvidades de proyectos y para la gesLón de recursos para proyectos de invesLgación

-‐Se cuenta con laboratorios para realizar sus acUvidades de invesLgación básica -‐Monitoreo acUvos de las tecnologías existentes en el mercado

-‐Cuentan con protoUpos y equipos de prueba, diseño modelación (principalmente para equipos de pequeña potencia) -‐Adaptaciones y mejoras a los protoLpos en laboratorios

-‐Reparación y adaptaciones a los protoUpos para aumentar su eficiencia en campo

-‐De manera colaboraUva con otros centros y empresas privadas se capacitan RH para la operación de los parques eólicos de la región

-‐Cuando se cuenta con tecnología licenciada se socializa el conocimiento de la misma con el propietario (caso del CERTE)

Interm

edias

-‐Mapeo de tecnologías de pequeña potencia y sistemas computacionales de modelación -‐GesLón y Admon. de proyectos de invesLgación tecnológica

-‐Capacitación de personal operaUvo para parques de la zona (en forma colaboraUva con otras organizaciones) -‐Creación de cursos, diplomados, posgrados en temas eólicos

-‐Licenciamiento de nueva tecnología con fines de invesLgación (educaUva) y con visón de comercialización -‐Formación de RH locales altamente capacitados (compeUUvos)

-‐Procesos de ingeniería de reversa en equipos de pequeña potencia -‐Modelación de componentes de pequeña y gran potencia (alabes y aerogeneradores)

-‐Vinculación tecnológica con empresas desarrolladoras para la socialización de las tecnologías de gran potencia -‐Consolidación de grupos de trabajo con otras organizaciones

-‐Diseño e ingeniería de reversa para tecnologías de pequeña potencia -‐Diseño y modelación de componentes (de pequeña y gran potencia)

Avan

zada

s

-‐AcUvidades de I+D para incrementar la eficiencia y desarrollar tecnologías adecuadas a las condiciones de la región

-‐Consolidación de vínculos (uni-‐emp-‐gob) con organizaciones locales

7. Principales hallazgos (ii)

22

Matriz integrada de las capacidades tecnológicas de innovación para empresas desarrolladoras y operadoras

Nivel





producción




Básicas

-‐Búsqueda de tecnología a nivel internacional -‐Programación de acUvidades para el desarrollo de proyectos -‐Mapeo de tecnologías y componentes -‐Programación de acUvidades y gesUón de recursos -‐Uso de tecnologías propias (Acciona)

-‐Estudios de pre-‐facUbilidad y facUbilidad de proyectos -‐Licenciamiento de la tecnología -‐Supervisión de Ingeniería básica -‐GesLón de permisos y de recursos financieros nacionales e internacionales

-‐Puesta en marcha y operación & mantenimiento -‐Mantenimiento correcLvo -‐Adaptaciones correcLvas en campo -‐Mantenimiento e instalación de equipos

-‐Adecuaciones a la tecnología en basé a las condiciones wsicas locales (sistemas de frenado de aerogeneradores)

-‐Socialización de información por mantenimientos con los desarrolladores tecnológicos -‐Capacitación de personal en territorio nacional

-‐Adaptación menores bajo especificaciones del desarrollador tecnológico

Interm

edias

-‐Negociación tecnológica con proveedores -‐Administración y construcción de proyectos -‐Operación y mantenimientos del proyecto eólico completo

-‐Adquisición de la tecnología -‐Reclutamientos del personal en la región -‐Estudios de valoración de impacto ambiental -‐Reclutamiento administraLvo capacitado

-‐Mejora de procedimientos para la operación y mantenimiento -‐Licenciamiento de componentes en territorio nacional -‐Formación de RH en siUo (campo)

-‐Maquila de algunos componentes en territorio nacional (torres, alabes, etc.)

-‐Establecimiento de grupos de trabajo con otras organizaciones para la socialización de conocimientos y experiencias

-‐Adaptaciones simples mediante los requerimientos en la operación y mantenimiento -‐Adecuaciones colaboraLvas (bajo licencia) con desarrolladores tecnológicos

Avan

zada

s

-‐AcUvidades de I+D en el extranjero -‐Desarrollo tecnológico en el extranjero

-‐Procesos de vinculación (uni-‐emp-‐gob) para socializar experiencias e incrementar eficiencia

7. Principales hallazgos (iii)

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Matriz integrada de las capacidades tecnológicas de innovación para empresas de servicios y componentes

Nivel





producción


Desarrollo de vínculos

Modificación de equipo


Básicas

-‐Estudios de pre-‐facUbilidad y facUbilidad para el desarrollo de proyectos eólicos de gran potencia -‐Mapeo internacional de tecnología de punta para el desarrollo de sus acUvidades

-‐Compra de equipos más moderno en el mercado (grúas)

-‐Adecuaciones de los componentes según especificaciones de los aerogeneradores

-‐Desarrollo de componentes más adecuados a las actuales tecnologías

Interm

edias

-‐Selección de la tecnología más adecuada para el desarrollo de sus acUvidades producUvas (proyectos eólicos)

-‐Adquisición del equipo más moderno -‐Reclutamiento de personal altamente capacitado

-‐Licenciamiento de componentes en territorio nacional -‐Mejoras de los procesos para el manejo de componentes

-‐Desarrollo de componentes cada vez más grandes y eficientes (según requerimientos de las actuales tecnologías)

-‐Maquila de algunos compontes en territorio nacional (torres, y diversos componentes internos de la torre)

Avan

zada

s

-‐Búsqueda de un mayor desarrollo de componentes en territorio nacional (para abaratar costos)

-‐ Capacitación de personal y búsqueda de personal nacional altamente capacitado

8. Consideraciones finales (i) México se encuentra muy a tiempo de poder incorporar aspectos centrales (políticas públicas e industriales) que permitan hacer de la energía eólica un éxito. El primer paso es establecer metas mínimas a corto y largo plazo que tienen que ser alcanzadas (con objetivos cada vez más ambiciosos). Asegurar mecanismos de financiamiento para apoyar la I+D de tecnologías en territorio nacional, mediante acuerdos comerciales con empresas lideres en el sector. Esquemas de subsidios y precios preferenciales para proyectos de energías renovables. Mayor desarrollo de líneas de transmisión (infraestructura) para canalizar la energía producida.

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8. Consideraciones finales (ii) Privilegiar a la energías renovables y dar una mayor certidumbre al sector. Un mayor esfuerzo para acumular más y mejores capacidades tecnológicas por parte de las diferentes organizaciones tanto del sector público como privado y de educación. Seguir consolidando una cadena de suministros para el sector tanto a nivel nacional como internacional. Diversificar los beneficios económicos generados por la explotación de la energía eólica hacia la sociedad. Impulso a proyectos de energía eléctrica distribuida, sustentada en las energías renovables.

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Por su atención

MUCHAS GRACIAS

Raúl Arturo Alvarado López [email protected]

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