Ventajas y desventajas en Chile

    En la industria mundial de la energía Chile es conocido hace un tiempo ya como uno de los países con mayor potencial en cuanto a energía solar. Esto se debe a una serie de particularidades que presenta nuestro país, específamente la zona del norte grande. La mayor radiación solar directa del mundo se encuentra en el desierto de Atacama, zona que presenta además una fuerte industria minera que requiere constantemente una gran cantidad de energía. A continuación se presentan las principales ventajas y desventajas para el desarrollo de la tecnología de concentración solar en Chile.

Factores Geográficos y Climáticos



    La zona del norte grande de Chile cuenta con condiciones ideales para el desarrollo de proyectos de energía solar:

· Cuenta con la mayor intensidad de irradiación solar del mundo, alcanzando valores de DNI de hasta 3.850 kWh/m2 según mediciones realizadas por la empresa GeoModel Solar.

· Existe una gran disponibilidad de terrenos desérticos con una inclinación muy baja, lo que facilita enormemente la instalación de plantas termosolares debido a que no compiten con otras actividades inmobiliarias o de agricultura.

· Presenta los cielos más despejados del mundo a lo largo del año, razón por la cuál se han instalado grandes operaciones astronómicas de nivel mundial como el proyecto ALMA.

Figura 6: DNI en Chile. Fuente: SolarGis.



    Sin embargo hay algunos factores que presentan dificultades para el desarrollo de la generación solar:

· A pesar de la existencia de grandes terrenos apropiados para el desarrollo de las plantas, los proyectos deben estar cerca de sus clientes mineros, en especial aquellos que utilicen la generación de calor, donde los terrenos se priorizan para explotación minera, requiriendo estudios para establecer la relación costo-beneficio.

Factores asociados a Recursos Naturales




    Si bien el recurso natural más importante en cuanto a generación en base a la energía del sol es precisamente la irradiación solar, hay otros hay otros recursos involucrados en el proceso de generación de concentración solar, y su importancia no es menor. Estos son básicamente dos; agua y sales minerales.

· Recursos hídricos: en la generación de concentración solar un proceso esencial es el enfriamiento del ciclo Rankine. Pero dado que la zona del desierto de Atacama es una de las más áridas del mundo, el abastecimiento de agua es un factor limitante. Por esta razón se suele buscar otras alternativas, como el enfriamiento en seco. Esta tecnología si bien tiene un costo de inversión mayor, permite eliminar en un 90% los requerimientos de agua, solucionando en gran parte esta liminante hídrica.

· Sales minerales: una de las características más atractivas de la CSP es su capacidad de almacenar energía térmica con el objetivo de generar energía eléctrica cuando el sol no está brillando. Este proceso de almacenaje se hace generalmente por medio de sales fundidas, nitrato de sodio y nitrato de potasio. Afortunadamente Chile es el principal exportador de este tipo de sales, por lo que la instalación de plantas de CSP puede formar clusters económicos que produzcan importantes sinergias entre empresas para abaratar costos.

Factores asociados al Perfil de Demanda y de Generación




    La zona norte de Chile cuenta con un sistema interconectado (SING) con características bastante particulares, tanto en el sector de la demanda como en el de la generación. Una de sus características más importantes es que cuenta con una alta concentración de centros de consumo energético, los grandes centros mineros. Este es un sector con una alta demanda energética y que se encuentra en una etapa de fuerte crecimiento. Esto genera oportunidades interesantes en el sector de la generación.

    La demanda del SING es, a diferencia de la mayoría de las demandas de los sistemas eléctricos, prácticamente plana. Esto se debe a la gran predominancia que existe de clientes libres versus clientes regulados, específicamente de clientes mineros, que debido a la naturaleza de su industria requieren de un abastecimiento constante. En el siguiente gráfico se puede apreciar el gran peso que tienen los clientes libres en este sistema interconectado.

Figura 7: Consumos en el SING segundo semestre 2012. Fuente: CDEC-SING, Julio-Diciembre 2012.

    Ésta marcada influencia de la demanda de clientes libres, principalmente mineros, producen que la curva demanda a lo largo del día sea prácticamente plana. En el siguiente gráfico se puede apreciar este efecto.

Figura 8: Carga horaria promedio en el SING 2011-2012. Fuente: Electroconsultores, Abril 2012.

    Se puede observar la característica previamente mencionada, una curva principalmente plana a diferencia de la que presenta el SIC, marcada fuertemente por sus horarios de demanda peak, como se puede observar en el siguiente gráfico.

Figura 9: carga horaria promedio en el SIC 2011-2012. Fuente: Electroconsultores, Abril 2012.




Este perfil de demanda puede ser muy beneficioso para ciertas tecnologías de generación, tales como las termoeléctricas, ya que estas no tienen problemas en entregar un suministro constante. Sin embargo para tecnologías de generación como la solar o la eólica esto presenta un problema, ya que ningún cliente minero encontrará beneficioso firmar un PPA con una empresa de generación que no puede asegurar una generación constante. Afortunadamente esto se puede solucionar en el caso de CSP por medio del almacenamiento térmico de energía por medio de sales fundidas, lo que permite generar energía aún cuando el sol ya no está. La característica plana de la demanda del SING genera entonces una preciada oportunidad para la tecnología de CSP, una de las pocas tecnologías renovables que puede responder a este requerimiento de la demanda.

A continuacimdmdmón se presentan las demandas promedio correspondientes al mes de Marzo del 2013 de los principales clientes que conforman el SING.


Tabla 4: Demanda promedio de clientes del SING en Marzo. Fuente: CDEC-SING, 2013.



En esta tabla se pueden observar tanto los grandes consumos energéticos que presentan los clientes libres del SING, que corresponden principalmente a industrias mineras, como la demanda de Elecda, una de las principales empresas distribuidoras de la zona norte. Como se puede observar, la influencia de los clientes libres sobre los clientes regulados es bastante significativa.

Las empresas mineras tienen una demanda energética muy superior a cualquier otra industria, lo que implica una gran importancia de los contratos que estas puedan firmar con los distintos generadores. Dentro de los factores importantes para las mineras de hoy está la reducción de la huella de carbono, objetivo que persiguen con el fin de llegar a ser firmas competitivas en el comercio mundial. Es por esto que para las mineras debiese surgir un interés especial en generar contratos con una generación libre de combustibles fósiles.

Por otro lado, el sector de la generación del norte grande también presenta características particulares, dentro de las cuales se encuentra una marcada generación térmica, alcanzando más de un 99% de la generación, como se puede observar en la siguiente figura.

Figura 10: Participación por combustible en el SING. Fuente: CDEC-SING, Julio-Diciembre 2012.

       Ésta marcada generación en base a combustibles fósiles presenta una oportunidad para aquellas tecnologías limpias que permitan a las grandes mineras reducir sus huellas de carbono, algo que en los últimos años se hace cada vez más necesario para poder mejorar la competitividad en los mercados internacionales. Dentro de estas, la CSP se asoma como una opción importante gracias a su capacidad de almacenar la energía y obtener así un mayor factor de planta.



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