Estudio de prefactibilidad para una central de generación de energía mixta con sistema de almacenamiento (solar-eólica) del segmento PMGD

Abstract

El presente trabajo de título es desarrollado bajo el contexto de la descarbonización de la matriz energética de Chile, donde la creciente participación de las ERNC durante la última década han jugado un rol fundamental para que se cumpla la meta de una generación carbono neutral para el año 2050. Sin embargo, la entrada de la energía eólica y fotovoltaica por sí sola causa un problema de intermitencia en la generación, que conlleva directamente a una deficiencia en la flexibilidad del sistema eléctrico, que si bien no es preocupante actualmente, en los próximos 15 a 20 años sí será, a menos que se tomen medidas que aplaquen este efecto. Como objetivo general de la memoria se plantea realizar un estudio de prefactibilidad de una central de generación mixta de energía, en la que el mix tecnológico estará compuesto por paneles fotovoltaicos, energía eólica y un sistema de almacenamiento. El proyecto así para determinar si es posible obtener un mejor provecho de los recursos naturales en la Región del Bío-Bío, y obtener una mayor rentabilidad en comparación con tecnologías por sí solas, sin dejar de lado la posibilidad de subsanar la intermitencia de las fuentes de generación con el sistema de almacenamiento, disminuyendo el vertimiento de energía y las futuras rampas energéticas. Dada la magnitud de la central (8.800 kW), esta se enmarca en el segmento de los PMGD, por lo que tiene la posibilidad de optar al régimen del Precio Nudo de Corto Plazo, el que se encuentra en un proceso de modificación, en el que se busca diferenciar la tarifa de la energía en bloques horarios de cuatro horas, desincentivando a la generación fotovoltaica debido a su perfil de generación. Ante lo descrito, el proyecto en cuestión se evalúa en distintos regímenes de precios: precio estabilizado (con y sin bloques horarios) y costo marginal de la energía con el objetivo de cuantificar el impacto de la modificación del sistema de tarifas, y también para dilucidar si el precio estabilizado entrega señales de mercado no concordantes con la realidad energética del país. Después de optimizar las dimensiones de la planta con el software HOMER Pro, se realiza la evaluación económica para un periodo de 25 años, la optimización económica del proyecto y el análisis de sensibilidad se concluye que el proyecto puro que contempla una inversión inicial de $ 9.368.118,63 USD no es rentable al utilizar la tasa de descuento del sector eléctrico (10%) obteniendo un VAN de -$ 2.068.198,73 USD y una TIR del 5,31%. Sin embargo, al evaluar este mismo bajo un project finance, este pasa a tener un VAN positivo en todos los escenarios. Finalmente, se concluye que el sistema de almacenamiento (ion-litio) no supone ningún aporte sustancial tanto a la homogenización de la curva de producción, como al aumento de la rentabilidad. Por lo que estos no tendrían incidencia alguna en subsanar los problemas de intermitencia y de rampas energéticas, a menos que el costo de la tecnología disminuya drásticamente, o las autoridades pongan incentivos para que los problemas de flexibilidad se aborden con la co-localización de los sistemas de almacenamiento y ERV.