Economías de escala en centrales solares de potencia en el Norte de Chile

Abstract

El trabajo presentado tiene por objetivo principal la obtención empírica de leyes de escalamiento costo-capacidad para centrales solares fotovoltaicas (Módulos solares monocristalinos de silicio y seguimiento de un eje) y centrales solares térmicas (Central CSP de colectores parabólicos). Las leyes encontradas indican el comportamiento de los costos según la capacidad instalada por central y además permiten saber los costos de los principales equipos y componentes asociados a cada tecnología. El estudio se llevó a cabo según la siguiente metodología, en primer lugar se selecciona un emplazamiento geográfico para la posible instalación de las centrales y se obtienen datos de radiación solar propios de la zona. Paralelamente se seleccionan la configuración y tecnología específica de cada central a estudiada. A partir de esto, se procede a dimensionar los principales equipos y elementos de cada central. De esta forma se determina el costo de cada uno de los equipos involucrados mediante estimadores de costos y valores encontrados en la bibliografía más reciente y pertinente al tema. Los resultados obtenidos de este proceso se validaron según datos internacionales. Finalmente, se calcularon los escalamientos costocapacidad para los principales componentes y para los costos de planta completa (Costo total). A su vez, se obtienen los costos de generación (Costo unitario) y su comportamiento respecto de la capacidad de la planta. Los principales resultados obtenidos son: (a) El factor de escala para centrales fotovoltaicas es de α = 0, 9096. (b) El factor de escala para centrales CSP de colectores parabólicos es de α = 0, 7378. (c) El costo unitario promedio para centrales fotovoltaicas es 1,08 [US$/kW] mientras que para la central CSP es 5471,74 [US$/kW]. Se concluye del estudio que efectivamente existen economías de escala para ambas centrales (En las centrales CSP es más considerable que en las fotovoltaicas) y además se evidencia el descenso de costos de cada central según la capacidad. Se nota también la gran diferencia de costos respecto de una tecnología y la otra y sus explicaciones. Por último, se recomienda la instalación en la zona de centrales CSP de 70 [MW] y centrales fotovoltaicas desde los 100 [MW] en conjunto con una evaluación económica pertinente a cada caso.