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Introducción
El impacto del clima (en particular, las temperaturas), en el consumo de energía eléctrica ha sido ampliamente estudiado. En el ámbito internacional, se ha establecido la existencia de picos estacionales en el consumo, por ejemplo, Al-Zayer y Al-Ibrahim (1996), Bessec y Fouquau (2008), Do et al. (2016), Gutiérrez Martín-Rodríguez y Cáceres-Hernández (2005), Moya y Arévalo Quijada (2006), Salisu y Ayinde (2016) y Valor et al. (2001). De particular interés para este trabajo es la relación positiva entre picos de consumo y temperaturas altas, siendo el efecto más intenso en países con alto uso de aires acondicionados en las edificaciones -véase, por ejemplo, Santamouris et al. (2015) y Santamouris (2020)-.
En México, el aumento en el consumo nacional de electricidad durante el verano se reconoce en Ramos Niembro et al. (1999). Grajeda-Rosado et al. (2023) documentan la importancia de la necesidad de enfriamiento en este consumo. Tejeda-Martínez (2022) establecen que, bajo escenarios de aumento en las temperaturas, el consumo de electricidad para la climatización de viviendas aumentará en ciudades donde ya se acostumbra (por ejemplo, en Monterrey, Nuevo León), incluso para el 2050 aparecerá en ciudades donde previamente no se requería, por ejemplo, en Toluca (Puebla) y Pachuca (Hidalgo).
En el caso del noreste de México, Morales-Ramírez et al. (2012) identifican un pico estacional de verano en el consumo de electricidad en Monterrey, Nuevo León. En el caso de Tampico, Tamaulipas, Morales-Ramírez y Alvarado-Lagunas (2014) encuentran que el consumo de electricidad aumenta en los meses calurosos y además es poco sensible con respecto a su precio, es decir, presenta una elasticidad-precio cerca de unitaria. Camarillo Cortés (2022) comprueba la relevancia de la búsqueda del confort térmico ante altas temperaturas en el consumo de electricidad de los residentes de Monterrey, Nuevo León.
Cada zona urbana genera su propio clima local, incluyendo una isla de calor urbana (ICU) que se manifiesta como una temperatura en el medio urbano más alta que en zonas rurales contiguas, debido a la presencia de materiales como el asfalto y el concreto (Oke et al., 2017). Estos materiales captan y retienen la radiación solar, lo que agudiza la relación entre el consumo de energía eléctrica y la temperatura. El aumento de la temperatura local a causa de la ICU ha sido estudiado en México, empezando con el trabajo pionero de Ernesto Jáuregui Ostos, iniciado en los años 1970 para diversas ciudades del país: Toluca, estado de México (Jáuregui Ostos, 1979); Ciudad de México, Monterrey, Nuevo León y Guadalajara, Jalisco (Jáuregui Ostos, 1986) y Ciudad de México (Jáuregui Ostos, 1993). En Jáuregui Ostos et al. (2008) se pronostica que, en el caso de ciudades cálidas tanto secas (Torreón, Monterrey) como húmedas (Acapulco, Veracruz), un aumento del estrés por calor sobre la población conducirá a un aumento en los consumos de energía eléctrica para enfriamiento.
Por otra parte, se ha desarrollado una apreciable literatura nacional sobre clima urbano, incluyendo el efecto de ICU -véase la revisión bibliográfica realizada por Marincic (2022), enfocada en las zonas desérticas de México, notablemente Hermosillo, Sonora-. La ciudad de Mexicali, Baja California, donde se han registrado las temperaturas urbanas más altas del país, ha sido particularmente estudiada con respecto a la ICU (García-Cueto et al., 2007, García-Cueto et al., 2009) así como el calor extremo, las ondas de calor y el cambio climático (García-Cueto et al., 2008, García-Cueto et al., 2010, García-Cueto et al., 2013, Martínez-Austria y Bandala, 2016). Monterrey ha recibido menos atención: Rivera Rivera (2012) analiza la relación entre las islas de calor y las características socioeconómicas de la población y los usos del suelo en la ciudad; Lara Díaz (2016) estima para la Zona Metropolitana de Monterrey un efecto de ICU de por lo menos 1 °C adicional en comparación con las zonas rurales aledañas. Las estimaciones de ICU más sofisticadas se han realizado para la Ciudad de México. Vargas y Magaña (2020a) obtienen que en los últimos 100 años se ha manifestado en un incremento de 3 °C a 4 °C en la temperatura máxima y mínima promedio, mientras Araiza-Olivares (2022), con información de 1950-2010, establece que la temperatura promedio se incrementó 2 °C.
El presente trabajo ofrece dos apartados temáticos relacionados pero distintos. El primer apartado, titulado El consumo de electricidad en México: un análisis regional, ofrece una caracterización regional del consumo para las treinta y dos entidades federativas del país. Se consideran el nivel del consumo por usuario y su estacionalidad, buscando identificar estructuras regionales y relacionarlas con el clima. El segundo apartado, titulado Consumo de electricidad y clima en Monterrey, Nuevo León, busca identificar el impacto de diversas variables climáticas en el consumo de electricidad en la conurbación conformada por Monterrey y municipios vecinos.
El resto del trabajo se organiza de la siguiente manera. La segunda sección que sigue a esta introducción describe con detalle los materiales empleados y los procedimientos aplicados, para cada uno de los dos apartados temáticos anteriormente descritos. La tercera sección presenta, interpreta y discute los resultados obtenidos para cada apartado temático. La cuarta sección ofrece un resumen de los principales hallazgos del trabajo, bosqueja sus implicaciones para la política pública nacional, regional y local, e identifica oportunidades para investigaciones futuras.
Metodología
El consumo de electricidad en México: un análisis regional
La primera sección del presente trabajo se enfoca en tres variables: el consumo de electricidad en megawatts-hora y el número de usuarios de electricidad (en ambos casos, las cifras se refieren al total incluyendo todas las clases de usuarios, es decir, industriales, residenciales y otros) así como el promedio de la temperatura máxima diaria, respectivamente:
Primero se determina la distribución del consumo mensual nacional de electricidad:
Segundo se calcula el consumo mensual por usuario:
Tercero se calcula para cada entidad federativa el promedio del consumo por usuario para todo el periodo de observación, así como el coeficiente de variación, esto es, la razón entre la desviación estándar y el anteriormente referido promedio de la serie. Estos datos se reportan en mapas del territorio nacional para visualizar su estructura regional. Para ello se emplea el programa de código abierto GeoDa alimentado con información obtenida del Marco Geoestadístico Integrado, Instituto Nacional de Geografía y Estadística (INEGI) disponible en: https://www.inegi.org.mx/app/biblioteca/ficha.html?upc=889463770541
Finalmente, se revisa de forma sistemática la relación entre el consumo mensual de electricidad por usuario y el promedio mensual de la temperatura máxima diaria para todas las entidades federativas en cada año de observación.
Consumo de electricidad y clima en Monterrey, Nuevo León
La segunda sección del presente trabajo profundiza el análisis anterior para el caso del estado de Nuevo León, en particular la conurbación conformada por los municipios de Monterrey y sus vecinos cercanos. Se contempla de inicio la siguiente relación funcional:
donde C jk y N jk representan el consumo mensual y el número de usuarios de electricidad, tal y como se definieron y referenciaron anteriormente, pero ahora exclusivamente para el estado de Nuevo León. La tercera variable, P jk , mide el precio medio de la electricidad, ponderando todas las categorías de usuarios (residenciales, comerciales, industriales y otros). Proviene de la serie de tiempo “Precios medios de energía eléctrica por sector tarifario” del Sistema de Información Energética (SIE), la misma fuente que las anteriores dos variables.
Las siguientes dos variables representan el promedio mensual de temperatura máxima diaria y el promedio mensual de temperatura mínima diaria, respectivamente. A priori, las dos medidas son de igual interés para explicar el consumo de energía eléctrica: la temperatura máxima diaria suele ocurrir de día, cuando las fábricas, negocios e instituciones de la ciudad están en plena actividad, mientras la mínima normalmente se da de noche, cuando los habitantes descansan en sus viviendas y requieren confort térmico. En ambos casos, entre más alta la temperatura, mayor será el uso de aparatos para acondicionar ambientes interiores. Estas normales climatológicas se obtuvieron de la Comisión Nacional del Agua, Coordinación General del Servicio Meteorológico Nacional, Proyecto de bases de datos climatológicos, disponibles en: https://smn.conagua.gob.mx/es/climatologia/informacion-climatologica/normales-climatologicas-por-estado
La estación escogida es la 19052 Monterrey (OBS), ubicada en el municipio de San Nicolás de los Garza, en el centro del área conurbada conformada por Monterrey y municipios vecinos.
Las últimas dos variables (Dias Tmax>35 y Dias Tmin>23) ofrecen, para cada mes con disponibilidad de las normales climáticas anteriormente referidas, el conteo del número de días con temperatura máxima superior a 35 °C por mes -un umbral importante para el confort térmico y la salud humana (Sherwood y Huber, 2010) - y el conteo del número de días con temperatura mínima superior a 23 °C por mes. Se calcularon estas cantidades con base a los registros diarios de temperatura mínima y máxima de la misma estación 19052 Monterrey (OBS), disponibles en: https://smn.conagua.gob.mx/es/climatologia/informacion-climatologica/informacion-estadistica-climatologica
Los datos de consumo, usuarios y precios son para el estado de Nuevo León. El primer paso del análisis consiste en averiguar su representatividad para Monterrey y su área conurbana. Para ello se calcula la densidad poblacional (habitantes por km2) para los 51 municipios del estado, con base a datos de población del Censo de Población y Vivienda 2020 Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), disponibles en: https://cuentame.inegi.org.mx/monografias/informacion/nl/territorio/div_municipal.aspx?tema=me&e=19
La superficie de cada municipio del estado proviene de la Síntesis Geográfica del Estado de Nuevo León del INEGI, disponible en: https://www.inegi.org.mx/contenidos/productos/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/historicos/2104/702825220747/702825220747_1.pdf
Para visualizar los datos de densidad poblacional, empleamos el programa GeoDa alimentado con información obtenida del Marco Geoestadístico Integrado, Instituto Nacional de Geografía y Estadística (INEGI) disponible en: https://www.inegi.org.mx/app/biblioteca/ficha.html?upc=889463770541
Segundo, se revisan las estadísticas descriptivas (mínimo, promedio, máximo, desviación estándar y número de observaciones) para el consumo mensual de electricidad, así como cada una de las seis variables explicativas definidas anteriormente: número de usuarios, precio de la electricidad, promedio mensual de temperatura máxima diaria, promedio mensual de temperatura mínima diaria, número de días con temperatura máxima superior a 35 °C por mes y número de días con temperatura mínima superior a 23 °C por mes. Tercero, se exploran sistemáticamente estos datos, incluyendo trayectorias en el tiempo y correlaciones.
Finalmente, se procede con un análisis de regresión, cuyo principal propósito es determinar el impacto de las cuatro variables climáticas en el consumo de electricidad.
Resultados y discusión
El consumo de electricidad en México: un análisis regional
El consumo de electricidad en México varía notablemente mes con mes a lo largo del año. La Figura 1 ofrece un diagrama de caja del consumo mensual nacional, donde se reporta el rango de los valores (de mínimo a máximo), la mediana (barra horizontal) y los cuartiles: los cuartiles uno y cuatro corresponden a los segmentos de línea inferior y superior respectivamente; los cuartiles dos y tres ocupan el rectángulo (dividido por la mediana). El consumo nacional de electricidad y su variabilidad interanual presentan características estacionales y regionales notables. Para ilustrar esto, la Figura 2 reporta el consumo mensual por usuario para Sonora (el estado con mayor variabilidad en el país), Chiapas (el estado con menor variabilidad) así como la cifra nacional.
Fuente: elaboración propia con datos del Sistema de Información Energética, Secretaría de Energía (SENER), https://sie.energia.gob.mx/bdiController.do?action=temas&fromCuadros=true
Figura 1 Diagrama de caja del consumo mensual de electricidad, total nacional en millones de megawatts-hora, 2002-2016.
Fuente: elaboración propia con datos del Sistema de Información Energética, Secretaría de Energía (SENER), https://sie.energia.gob.mx/bdiController.do?action=temas&fromCuadros=true
Figura 2 Consumo mensual de electricidad, nacional y estados de Sonora y Chiapas, en megawatts-hora por usuario, enero 2002-noviembre 2017.
En el ámbito nacional se observa una clara estacionalidad, donde el pico de consumo siempre ocurre en el trimestre de verano (julio-agosto-septiembre): para los 16 años de observación, en 12 ocasiones en el mes de agosto, en tres ocasiones en julio y en una, en septiembre. Por otra parte, la variabilidad interanual del consumo de electricidad presenta un alto grado de heterogeneidad en el territorio nacional. En algunas entidades federativas el consumo queda relativamente constante a lo largo del año (ejemplificado con el caso de Chiapas) mientras que, en otras entidades, la variabilidad es muy superior a lo observado en las cifras nacionales (ejemplificado con el caso de Sonora). Además, se observan en correlación con la anteriormente referida variabilidad, grandes diferencias regionales en el nivel de consumo, en este caso hasta seis veces superior en Sonora en comparación con Chiapas.
La heterogeneidad entre las entidades federativas de México con respecto al nivel de consumo de electricidad y su variabilidad interanual presenta una clara estructura regional. Los estados del Norte del país (Tamaulipas, Nuevo León, Coahuila, Chihuahua, Sonora, Baja California y Baja California Sur) pertenecen al cuartil superior de consumo (Figura 3). Estos estados también presentan los más altos niveles de variabilidad interanual en el consumo de electricidad -excepto Nuevo León y Coahuila que sin embargo se ubican en la parte superior del tercer cuartil (Figura 4)-.
Fuente: elaboración propia con base al Marco Geoestadístico Integrado, diciembre 2022. Datum: ITRF 2008 LCC. Instituto Nacional de Geografía y Estadística, INEGI. https://www.inegi.org.mx/app/biblioteca/ficha.html?upc=889463770541
Figura 3 Nivel de consumo mensual de electricidad por usuario, cuartiles del promedio enero 2002-noviembre 2017.
Fuente: elaboración propia con base al Marco Geoestadístico Integrado, diciembre 2022. Datum: ITRF 2008 LCC. Instituto Nacional de Geografía y Estadística, INEGI. https://www.inegi.org.mx/app/biblioteca/ficha.html?upc=889463770541
Figura 4 Variabilidad del consumo mensual de electricidad por usuario, cuartiles del coeficiente de variación enero 2002-noviembre 2017.
Esta evidencia sugiere que los usuarios de electricidad en México tienen necesidades y enfrentan condiciones muy distintas, pero relacionadas con su ubicación en el territorio nacional. Entre muchos factores, los estados del norte del país destacan por sus condiciones climáticas, en particular las altas temperaturas de verano. Año con año, el consumo de energía eléctrica se dispara en estos estados durante el verano. Como ejemplo, la Figura 5 reporta para las treinta y dos entidades federativas el consumo por usuario para los meses de enero (de consumo nacional mínimo en el año considerado) y el mes de agosto (de consumo nacional máximo en el año considerado), en relación con el promedio mensual de la temperatura máxima diaria para estos meses en cada una de las entidades federativas. Todos los estados norteños anteriormente referidos se ubican en el mes de agosto en el cuadro superior y derecho de la gráfica. La hipótesis causal obvia aquí, es que los usuarios tanto domésticos, comerciales, industriales e institucionales del Norte, recurren al uso de aparatos eléctricos para mitigar los efectos del extremo calor veraniego, desde ventiladores hasta una variedad de equipos de aire acondicionado. A continuación, se explora más a fondo esta relación, para el caso específico de Monterrey, Nuevo León.
Fuente: elaboración propia con datos del Sistema de Información Energética, Secretaría de Energía (SENER), https://sie.energia.gob.mx/bdiController.do?action=temas&fromCuadros=true
Figura 5 Consumo de electricidad, en megawatts-hora por usuario y promedio de temperatura máxima diaria, por entidad federativa, meses de agosto y enero 2016.
Consumo de electricidad y clima en Monterrey, Nuevo León
La población de Nuevo León se concentra en una relativamente pequeña porción de su territorio de aproximadamente 64 000 km2 (Figura 6). El municipio de Monterrey por si solo acoge una quinta parte de la población del estado y un 80% reside en la conurbación conformada por Monterrey y ocho municipios vecinos (Tabla 1). El valor extremo de densidad poblacional reportado en la Figura 6 (7,208 habitantes por km2) corresponde a San Nicolás, municipio colindante con Monterrey.
Fuente: elaboración propia con base al Marco Geoestadístico Integrado, diciembre 2022. Datum: ITRF 2008 LCC. Instituto Nacional de Geografía y Estadística, INEGI. https://www.inegi.org.mx/app/biblioteca/ficha.html?upc=889463770541
Figura 6 Densidad poblacional (habitantes por km2), por municipio, Nuevo León.
Tabla 1 Población, superficie y densidad poblacional, Monterrey, municipios conurbanos y resto del estado de Nuevo León.
| Población | Superficie | Densidad | |||
| Habitantes | % | km2 | % | Habitantes/km2 | |
| Monterrey | 1 142 994 | 19.8 | 781.4 | 1.2 | 1462.7 |
| Monterrey y municipios conurbanos* | 4 643 232 | 80.3 | 3623.5 | 5.7 | 1281.4 |
| Resto del Estado | 1 141 210 | 19.7 | 60 458.4 | 94.3 | 18.9 |
* Los ocho municipios conurbanos incluyen: Apodaca, García, Guadalupe, Juárez, San Nicolás, Santa Catarina, San Pedro y Escobedo.
Fuente: INEGI. Censo de Población y Vivienda 2020 y INEGI. Síntesis Geográfica del Estado de Nuevo León.
La estructura poblacional y territorial permite considerar los datos de consumo de electricidad para el estado de Nuevo León, como una variable “proxy” para el análisis del caso de la conurbación de Monterrey.
La Tabla 2 reporta las estadísticas descriptivas básicas (mínimo, promedio, máximo, desviación estándar y número de observaciones) para cada una de las variables empleadas en el análisis: consumo mensual de electricidad, número de usuarios de electricidad, precio de la electricidad, promedio mensual de temperatura máxima diaria (Tmax), promedio mensual de temperatura mínima diaria (Tmin), número de días con temperatura máxima superior a 35 °C por mes (Dias Tmax>35) y, número de días con temperatura mínima superior a 23 °C por mes (Dias Tmin>23). Para las variables de consumo, número de usuarios y precio de la electricidad, se disponen de 191 observaciones mensuales continuas. Las observaciones disponibles para las variables climáticas son menores por datos faltantes debido a que ocasionalmente y por razones diversas, los datos diarios de la estación climática no se registraron, impidiendo el cálculo de los promedios y conteos para algunos meses.
Tabla 2 Estadísticas descriptivas: consumo mensual de electricidad en Nuevo León y variables explicativas.
| Consumo
(MWh) |
Usuarios
(#) |
Precio
($/MWh) |
Tmax (°C) | Tmin (°C) | Días
Tmax> 35C (#) |
Días
Tmin> 23C (#) |
|
| Min. | 905 840 | 1 054 200 | 657.9 | 18.2 | 7.0 | 0 | 0 |
| Prom. | 1 313 800 | 1 484 900 | 1,265.6 | 29.8 | 17.5 | 8.4 | 7.0 |
| Max. | 1 900 600 | 1 924 800 | 1,794.1 | 38.9 | 24.7 | 31 | 31 |
| Des. Est. | 231 880 | 250 990 | 270.6 | 5.4 | 5.1 | 9.6 | 9.4 |
| Obs. (#) | 191 | 191 | 191 | 177 | 179 | 177 | 179 |
Fuente: elaboración propia.
El consumo de energía eléctrica en Nuevo León presenta una tendencia a crecer (fue 116% mayor en agosto del 2017 en comparación con el mismo mes del 2002), con una marcada variación estacional (Figura 7). En cada año de observación, el consumo mensual máximo se registró en el mes de agosto, a excepción del 2003 cuando fue en julio, así como en el 2002 y el 2010, cuando sucedió en septiembre.
Fuente: elaboración propia con datos del Sistema de Información Energética, Secretaría de Energía (SENER), https://sie.energia.gob.mx/bdiController.do?action=temas&fromCuadros=true
Figura 7 Consumo mensual de electricidad en Nuevo León, en miles de megawatts-hora, enero 2002-noviembre 2017.
El número de usuarios de electricidad en Nuevo León aumenta de manera sostenida, con una tasa media de crecimiento anual de 5.2% durante el periodo. El precio de la electricidad también tiende a subir, pero con importantes fluctuaciones alrededor de una tasa media de crecimiento del 7.3% (Figura 8). Esta trayectoria refleja las políticas tarifarias de la CFE, incluyendo tarifas preferenciales de verano para los usuarios residenciales en las regiones del país con altas temperaturas.
Fuente: elaboración propia con datos del Sistema de Información Energética, Secretaría de Energía (SENER), https://sie.energia.gob.mx/bdiController.do?action=temas&fromCuadros=true
Figura 8 Número de usuarios y precio de la electricidad (moneda nacional), Nuevo León, enero 2002-noviembre 2017.
El promedio mensual de temperatura máxima diaria y el promedio mensual de temperatura mínima diaria presentan una clara regularidad estacional, con picos en los meses de verano (Figura 9). Lo mismo se observa para el número de días con temperatura máxima superior a 35 °C por mes y el número de días con temperatura mínima superior a 23 °C por mes (Figura 10). Las variables climáticas están fuerte y positivamente correlacionadas entre sí (Tabla 3).
Fuente: elaboración propia con datos de la Comisión Nacional del Agua, Servicio Meteorológico Nacional. https://smn.conagua.gob.mx/es/climatologia/informacion-climatologica/normales-climatologicas-por-estado
Figura 9 Promedio mensual de temperatura máxima diaria y promedio mensual de temperatura mínima diaria (grados Celsius), Monterrey, enero 2002-noviembre 2017.
Fuente: elaboración propia con datos de la Comisión Nacional del Agua, Servicio Meteorológico Nacional, disponibles en: https://smn.conagua.gob.mx/es/climatologia/informacion-climatologica/normales-climatologicas-por-estado
Figura 10 Número de días con temperatura máxima superior a 35 °C por mes y el número de días con temperatura mínima superior a 23 °C por mes, Monterrey, enero 2002-noviembre 2017.
Tabla 3 Coeficientes de correlación, variables climáticas.
| Tmax | Tmin | Dias Tmax>35 |
Dias Tmin>23 |
|
| Tmax | 1 | |||
| Tmin | 0.95 | 1 | ||
| Dias Tmax>35 | 0.86 | 0.78 | 1 | |
| Dias Tmin>23 | 0.80 | 0.79 | 0.91 | 1 |
Fuente: elaboración propia.
Cada una de las cuatro variables climáticas se relaciona de manera lineal con el consumo mensual de electricidad. En el caso de las temperaturas promedias mensuales, el ajuste es mayor en el caso de la mínima (Figura 11).
Fuente: elaboración propia.
Figura 11 Consumo mensual de electricidad en Nuevo León, en miles de megawatts-hora, versus promedio mensual de temperatura máxima diaria y promedio mensual de temperatura mínima diaria (grados Celsius), Monterrey, enero 2002-noviembre 2017.
La Tabla 4 presenta los resultados de las regresiones sobre el consumo mensual de electricidad obtenidos por mínimos cuadrados ordinarios. En cada una de las cinco regresiones se incluyen como variables explicativas el número de usuarios y el precio; las variables climáticas se introducen una por una, por separado. En cada caso, se reportan: los valores estimados de los coeficientes asociados a las variables explicativas y sus respectivos estadísticos de significancia (t-ratio), así como el poder explicativo de la regresión (R 2 , ajustado por el número de variables explicativas incluidas).
Tabla 4 Resultados de regresión (MCO), variable dependiente: consumo mensual de electricidad, Nuevo León.
| Coeficientes estimados (t-stat) | ||||||||
| Cons. | Usuarios | Precio | Tmax | Tmin | Dias
Tmax>35 |
Dias
Tmin>23 |
R2
(ajus.) |
|
| (1) | 352 500 (4.64) |
1.1064 (9.83) |
-538.6 (-5.16) |
0.47 | ||||
| (2) | -233 020 (-3.47) |
0.7237 (8.83) |
-186.7 (-2.45) |
23 598 (13.76) |
0.76 | |||
| (3) | 15 407 (0.31) |
0.6682 (9.03) |
-137.5 (-2.00) |
27 141 (16.75) |
0.81 | |||
| (4) | 360 810 (6.44) |
0.8102 (9.32) |
-282.1 (-3.50) |
12 009 (11.73) |
0.72 | |||
| (5) | 410 840 (7.92) |
0.7338 (8.99) |
-227.43 (-3.03) |
13 555 (13.88) |
0.76 | |||
Fuente: elaboración propia.
Todos los coeficientes estimados presentan el signo esperado: positivo para el número de usuarios (entre mayor el número de usuarios, mayor el consumo), negativo para el precio (entre mayor el precio, menor el consumo) y positivo para todas las variables climáticas. Destaca la muy alta relevancia de las variables climáticas -en todos los casos, la significancia estadística mayor al 99%-.
La magnitud de los impactos medidos es apreciable. Considerando una vivienda típica de clase media/media baja en Monterrey con consumo mensual de 0.5 MWh, los resultados establecen que:
1. Un grado adicional en el promedio mensual de temperatura máxima diaria (Tmax) añade al consumo mensual de electricidad 23 598 MWh, equivalente a más de 47 000 viviendas.
2. Un grado adicional en el promedio mensual de temperatura mínima diaria (Tmin) añade al consumo mensual de electricidad 27 141 MWh, equivalente a más de 54 000 viviendas.
3. Un día adicional con temperatura máxima superior a 35 °C en el mes (Dias Tmax>35) añade al consumo mensual de electricidad 12 009 MWh, equivalente a más de 24 000 viviendas.
4. Un día adicional con temperatura mínima superior a 23 °C en el mes (Dias Tmin>23) añade al consumo mensual de electricidad 13 555 MWh, equivalente a más de 27 000 viviendas.
Estos resultados revelan la importancia fundamental del clima para explicar la estacionalidad del consumo de electricidad en Monterrey, en particular, los grandes picos observados en el verano.
Las temperaturas empleadas aquí son las observadas, es decir, incluyen el efecto de la ICU. Si por ejemplo se comprueba que la ICU aumenta en 3 °C el promedio mensual de temperatura máxima diaria en Monterrey, se puede entonces concluir que, en términos de consumo de energía eléctrica, el efecto equivale a proporcionar el servicio a medio millón de habitantes adicionales.
Conclusiones
En México, los usuarios de energía eléctrica ubicados en el Norte presentan un consumo alto y con una estacionalidad muy marcada en comparación a otras regiones del país. Estas características del consumo de energía eléctrica se relacionan con el clima regional, en particular las elevadas temperaturas de verano. En el caso específico de Monterrey y municipios conurbanos, el promedio mensual de las temperaturas máximas y mínimas diarias explica más de un cuarto de la variación estacional encontrada en el consumo de electricidad. El número de días por mes con temperaturas particularmente altas (tanto máximas como mínimas) también se relaciona fuerte y positivamente con el consumo mensual de electricidad.
Estos hallazgos tienen relevancia para la política pública, tanto en el ámbito nacional como local. En términos de política energética, el origen regional de los grandes picos en el consumo de electricidad durante el verano tiene varias implicaciones para la planeación del sistema eléctrico nacional, en particular en términos de la ubicación de la capacidad de generación y de la infraestructura de transmisión. Esta realidad regional también es de relevancia para la elección de las tecnologías de generación, ya que no todas son iguales de aptas para responder a repentinos aumentos en el consumo, aun si son previsibles. Además, tener capacidad suficiente para enfrentar el pico de verano implica su ociosidad gran parte del año, lo que conlleva la necesidad de considerar los costos de mantener en reserva esta capacidad ya que pueden diferir según la tecnología de generación. También habría que evaluar el potencial de la generación distribuida para contribuir a reducir el estrés aplicado al sistema eléctrico en épocas de alto consumo.
En términos de planeación urbana, los resultados obtenidos son de utilidad para el análisis costo-beneficio de medidas de mitigación de la ICU. Por ejemplo, un proyecto de inversión cuyo resultado técnico fuese bajar en 1 °C la temperatura en la conurbación de Monterrey generaría un ahorro mensual en el consumo de electricidad de alrededor de 25 000 MWh. Considerando un modesto precio de referencia de $2000/MWh para el servicio de energía eléctrica, ello se traduce en un beneficio mensual de 50 millones de pesos. En realidad, los beneficios de reducir el efecto de la ICU no se limitan al consumo de energía eléctrica, el aumento de la temperatura también genera riesgos para la salud pública (Vargas, N., y Magaña, V., 2020b), los cuales implican costos tanto privados como sociales.
El impacto del clima sobre el consumo de energía eléctrica en México, en lo nacional, regional y local, requiere de más investigación para informar la toma de decisiones y manejar las diversas consecuencias del calor extremo sobre la sociedad. El presente trabajo indica diversas pistas en este sentido. Se podría reproducir el caso de Nuevo León presentado aquí para otras entidades del país, también sería provechoso proceder con estudios sectoriales para distinguir entre los distintos tipos de usuarios de electricidad, en particular industriales y residenciales.
Medio siglo de investigación sobre el ICU en México no ha agotado el tema. El recién y particularmente caluroso verano del 2023, subraya la necesidad de seguir actualizando la medición del fenómeno, así como de sus múltiples consecuencias más allá el consumo de energía eléctrica, por ejemplo, el consumo de agua o las muertes prematuras por exposición al calor extremo.
