Energía del carbón en los Estados Unidos - Coal power in the United States

Plant Bowen , la tercera central eléctrica de carbón más grande de Estados Unidos.

Fuentes de electricidad para 2016.

Generación eléctrica de carbón (línea negra), en comparación con otras fuentes, 1949-2016

Generación de energía de carbón en 2011 por estado.

La energía del carbón en los Estados Unidos genera aproximadamente el 20% de la electricidad del país . Representó 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. El carbón suministró 12,6  billones  Btu (3.700  TWh ) de energía primaria a plantas de energía eléctrica en 2017, que representó el 91% de la contribución del carbón al suministro de energía de EE. UU. Las empresas de servicios públicos compran más del 90% del carbón que se consume en Estados Unidos.

En 2019 había 241 unidades de carbón en todo Estados Unidos . Las plantas de carbón han estado cerrando a un ritmo rápido 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 Edison en la ciudad de Nueva York en 1882. La primera central eléctrica de CA fue inaugurada por General Electric en Ehrenfeld, Pensilvania en 1902, al servicio de Webster Coal and Coke Company. 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, la 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 disminuido del 52,8% en 1997 al 27,4% en 2018. En 2017, había 359 unidades de carbón en las empresas eléctricas de EE. UU., Con una capacidad nominal total de 256 GW. (en comparación con 1024 unidades a 278 GW nominales en 2000). La potencia media real generada a partir del carbón en 2006 fue de 227,1 GW (1991 TWh por año), la más alta del mundo y todavía ligeramente por delante de China (1950 TWh por año) en ese momento. En 2000, la producción media de electricidad a partir del carbón en Estados Unidos fue de 224,3 GW (1966 TWh para el año). 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.

El uso de carbón ha disminuido en los Estados Unidos desde mediados de la década de 2000, mientras que el uso de gas natural ha aumentado.

Debido a la aparición del gas de esquisto , el consumo de carbón disminuyó desde 2009. 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 de Energía de EE. UU., Se retirarán 27 gigavatios de capacidad de generadores de carbón de 175 plantas de energía de carbón entre 2012 y 2016. El gas natural mostró un aumento correspondiente, aumentando en un tercio con respecto a 2011. La participación del carbón en la generación de electricidad se redujo a poco más del 36%. El uso de carbón continúa disminuyendo rápidamente hasta noviembre de 2015, con una participación de alrededor del 33,6%.

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). El alcance de las paradas y la reducción en la utilización dependen de factores 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. 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 vigencia en abril de 2015. Más de 13 Los GW de las centrales eléctricas de carbón construidas entre 1950 y 1970 se retiraron en 2015, con un promedio de 133 MW por planta. 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.

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. Un estudio de 2015 realizado por un consorcio de organizaciones ambientales concluyó que los subsidios del gobierno de los EE. UU. Para la producción de carbón son de alrededor de $ 8 / tonelada para la cuenca del río Powder .

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 el estado de Washington)

Impactos ambientales

En los Estados Unidos, tres centrales eléctricas de carbón reportaron las mayores emisiones tóxicas al aire en 2001:

• 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.

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.

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 .

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 EE. UU. Propiedad de empresas de servicios públicos emitieron aproximadamente 48 toneladas de mercurio en 1999, la mayor fuente de contaminación por mercurio artificial en los EE. UU. En 1995-96, esto representó el 32,6% de todo el mercurio emitido en el aire por 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 por mercurio de EE. UU. debido a la combustión de carbón al 46% de las fuentes de mercurio artificial de EE. UU. Por el contrario, las centrales eléctricas de carbón de China emitieron un estimado de 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). 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. En 2007, 59 plantas de carbón propuestas fueron canceladas, abandonadas o suspendidas por los patrocinadores como resultado de obstáculos financieros, decisiones regulatorias, fallos judiciales y nueva legislación sobre calentamiento global.

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. Otros han pedido un impuesto al carbono y un requisito de secuestro de carbono para todas las centrales eléctricas de carbón.

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

Ver también

• La minería del carbón en los Estados Unidos
• Minería de remoción en la cima de la montaña
• Superfondo

Referencias

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?