Estudio de centrales de energía termosolar y comparación con las instalaciones tradicionales de generación de energía eléctrica en Chile

El presente estudio fue realizado para analizar las centrales termosolares y comparar estas con las plantas tradicionales de generacion de electricidad en Chile. Para abordar el contenido del trabajo en un principio se estudiaron las instalaciones tradicionales en Chile donde fue posible detectar una gran participacion por parte de las centrales termicas (12.390,17 MW instalados) e hidraulicas (6.555,51 MW instalados). Esto genero un importante antecedente para proceder a estudiar las centrales termosolares ya que en el pais se cuenta con un potencial de mas de 1.843.698 MW de potencia en energias renovables predominando el potencial solar en la zona norte del pais, lo que claramente es mas que suficiente para limitar la dependencia de los metodos clasicos de generacion (es decir las centrales termicas y las hidraulicas). Relacionado a lo anterior, el analisis de las centrales termosolares de concentracion (CSP) se realizo en base a sus tecnologias disponibles donde netamente se segmento el estudio para plantas de: a) Receptor Central de Torre y b) Colectores Cilindricos Parabolicos. Relacionado a ello para estudiar estas tecnologias se evaluaron las inversiones con 10 y 15 horas de almacenamiento termico (A.T.) para 10, 50 y 100 MWe y el estudio economico para 50 y 100 MWe con 10 horas de A.T. y 100 MWe con 15 horas de A.T. en condiciones reales en el pais apoyado del software “System Advisor Model” (SAM) en ambos casos. Asi mismo se selecciono una zona de emplazamiento en norte del pais cerca de la comuna de Maria Elena, II region de Antofagasta. Ante los resultados obtenidos mediante el analisis de inversion y luego economico (solo para 50 y 100 MWe con 10 horas de A.T. y 100 MWe con 15 horas de A.T.) donde se determinaron indicadores como el VAN con valores negativos entre -141 MM$ y -547 MM$ para las dos tecnologias, y el TIR con valores de 1,73% y -1,59% para las dos tecnologias (Vease la Tabla 6.26 de la memoria), se concluye que las centrales termosolares de concentracion con las dos tecnologias consideradas (Receptor Central de Torre y CCP) no son rentables para Chile en aspectos reales, es decir, con los precios actuales de venta de energia electrica, impuestos, costos (inversion y operacion y mantenimiento), etc. Al efectuar una primera sensibilidad de los parametros con una reduccion de costos segun lo que indica la Agencia Internacional de las Energias Renovables en un informe del ano 2012 mejoraron las cifras de VAN, pero aun se mantuvieron negativas, en cambio para la TIR las cifras se ubicaron entre 4,51% y 2,25% favoreciendo a las centrales de Torre. Finalmente, otra vez se analizaron los indicadores considerando un aumento de precio en la venta de energia electrica, donde los valores de VAN y TIR nuevamente mejoraron sus cifras obteniendose ahora valores positivos del VAN, y para este analisis se vieron favorecidas las plantas de Torre mas aun. En el estudio de impacto ambiental se logro determinar que las termosolares consumen gran cantidad de agua en su produccion, pero se puede reducir a un 90% empleando sistemas de enfriamiento por aire. Sobre lo mismo, estas instalaciones presentan un bajo indice de emisiones de CO2 en comparacion con una central termica a carbon donde contaminan 70 veces menos que estas en un ano segun lo expuesto en el Capitulo 9 de la memoria. Finalmente, se concluye que las instalaciones termosolares de concentracion en sus tecnologias de: a) Receptor Central de Torre y b) Colectores Cilindricos Parabolicos no son rentables para Chile con las condiciones actuales de venta de la energia electrica. Aun asi, los resultados favorecieron a las plantas de Torre para mayores potencias y horas de almacenamiento termicos en comparacion con las de Colectores Cilindrico Parabolicos siendo estas mejores para menores magnitudes en ambos factores. Ante eso se espera que mejoren las condiciones para implementar estas tecnologias con mayor demanda ya que actualmente existen proyectos en construccion por algunas empresas extranjeras, lo que alienta a estudiar esta practica con mas detalle debido a sus enormes beneficios, autonomia de funcionamiento con otros metodos de hibridacion y el recurso solar disponible en norte del pais (Radiacion solar normal directa de: 7,65 kWh/m2 /dia).