Análisis de factibilidad técnico-económica de una matriz de generación eléctrica en camino a la descarbonización

Abstract

En la actualidad, los mercados eléctricos de distintos lugares del mundo se encuentran migrando a una economía verde, desarrollando políticas locales que apuntan a la reducción de los Gases de Efecto Invernadero, siendo la descarbonización de la matriz de generación una posible solución que desplazaría a tecnologías altas en emisiones como son las centrales a carbón. Chile no se excluye de este fenómeno, pues en el marco de la Política Energética 2050, el Ministerio de Energía junto con la Asociación de Generadoras establecieron el compromiso de no desarrollar nuevos proyectos en base a carbón y crear una mesa de trabajo que estudie y analice las condiciones que afectarían al sistema eléctrico ante el retiro de aquellas centrales a carbón ya existentes. En virtud de lo anterior, resulta relevante estudiar las condiciones a las cuales se ve enfrentado el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) cuando es sometido a un cambio tecnológico de esta envergadura. Para ello, el presente documento corresponde a un estudio de mediano-largo plazo con miras al año 2030 donde se pueda deducir el estado de operación del SEN en este nuevo contexto, identificando sus condiciones de en diferentes escenarios propuestos y respondiendo a si se encuentra el sistema capacitado para este cambio tecnológico. Se estudian tres casos: (1) Caso Base, (2) Caso 1: riesgo y (3) Caso 2: adaptado, donde el primero representa el sistema eléctrico actual proyectado al año 2030, en el segundo, se realiza un cronograma de retiro de las centrales existentes tipo vapor-carbón y en el tercero se adapta el parque de generación ante el retiro de estas centrales. En cada uno de los casos se simula la operación de largo y corto plazo junto con la expansión de la generación a través de la plataforma AMEBA. Los resultados de la simulación del SEN indican que en el Caso 1 el sistema se ve vulnerado ante el retiro de centrales, no abasteciendo la demanda del sistema en condiciones de escasez hídrica, por lo que es necesario impulsar las medidas necesarias para no llegar a este estado de operación. En el Caso 2, se reemplaza la capacidad instalada de tecnología vapor carbón por unidades generadoras de Energía Renovables de Fuente Variable (ERFV) solares y eólicas - junto con tecnologías convencionales - gas natural e hidroeléctricas de pasada -. Estas últimas por la necesidad de atributos de flexibilidad del sistema. Respecto a la operación del SEN, técnicamente, si se podría realizar el retiro de centrales al año 2030, pues se abastece la demanda y se cumplen las restricciones impuestas. Desde la perspectiva económica, los costos marginales del sistema presentan un alza al retirar las centrales de carbón que se refleja en los costos de generación. No obstante, este incremento puede ser mitigado si se toman en cuenta la totalidad de los costos operativos, esto es sumando el costo por emisiones junto con el costo de generación. Así, la reducción de las emisiones en el C2 podría reducir el costo total de operación en comparación al Caso Base dependiendo del impuesto utilizado.