Integrando la planificación de los sistemas de electricidad, calor e hidrógeno para descarbonizar y descontaminar zonas dependientes del uso de leña: el caso de Aysén, en Chile

Abstract

Un gran desafío para los sistemas de energía es la contaminación generada por los requerimientos de calor, ya que este sector es uno de los grandes responsables de emisiones de gases contaminantes y de la polución a nivel global. La integración del calor y la electricidad vislumbra como una alternativa prometedora para una descontaminación profunda. En este trabajo se ha formulado un problema de optimización estocástico de dos etapas que determina las inversiones y operación en redes de electricidad, calor e hidrógeno bajo distintos escenarios de disponibilidad de recursos renovables, con el objetivo de abastecer requerimientos de electricidad y calor mediante tecnologías con bajas en emisiones de carbono. Una de las características únicas del modelo propuesto es que puede reconocer a la leña (altamente utilizada en el sur de Chile) como fuente de calor, además, presenta restricciones a las emisiones de CO2 y material particulado. El modelo se aplicó a una red real del sur de Chile, caracterizada por sus altos índices de contaminación. Los resultados muestran que la situación actual puede ser optimizada, aumentando el desempeño económico y ambiental. Bajo distintos casos de estudio, la solución predominante es la electrificación del calor junto a inversión en generación renovable.