Impacto de electrificación de buses del transporte público de Santiago sobre el sistema eléctrico nacional

Abstract

El cambio climático se ha convertido en una de las mayores preocupaciones y desafíos que la humanidad ha debido enfrentar en los últimos años, existiendo un interés global en impulsar políticas y tecnologías para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. En Chile, si bien existen políticas que van en línea con la reducción de contaminantes, actualmente hay sectores del desarrollo económico en donde es posible tomar decisiones más drásticas con tal de reducir las emisiones. Particularmente esto sucede en el sector de transporte, ya que se producen alrededor de un 25% de las emisiones a nivel nacional. \newline

Bajo este contexto, la electrificación del transporte surge como una alternativa para el reemplazo del uso de combustibles fósiles. En la actualidad es una tecnología poco atractiva desde el punto de vista económico, principalmente por el alto costo de las baterías, aunque se espera una reducción en los precios para los próximos años. Particularmente en el sector público se han implementado políticas que introducen vehículos a baterías en reemplazo de diésel. Sin embargo, la electrificación del transporte público posee una serie de desafíos que deben ser analizados. Desde el punto de vista eléctrico, podría elevar en forma importante los requerimientos de energía y potencia del Sistema Eléctrico Nacional, producir congestiones en líneas de transmisión, aumentar los costos de la energía y emisiones de gases de efecto invernadero; en el sistema de transporte, podría significar una reestructuración de los recorridos e itinerario de buses, con tal de satisfacer los requerimientos energéticos de las baterías. Este trabajo analizará los efectos de la electrificación de buses del transporte público de Santiago, tanto desde la perspectiva eléctrica como del sistema de transporte. Para ello, en se desarrollará un modelo que gestione la carga de buses eléctricos para los operadores del sistema, minimizando compras de energía y potencia, y entregando curvas de demanda eléctrica. Posteriormente estas curvas se introducen en un modelo de despacho hidrotérmico para simular la operación del Sistema Eléctrico Nacional en el período 2021-2030, cuantificando las variaciones en costos marginales, costos de operación, generación y emisiones asociadas, respecto de un escenario base sin demanda de buses. Finalmente se obtiene el máximo nivel de adopción permitido, bajo el supuesto de mantener el programa de operación real de buses.

Los resultados muestran requerimientos de potencia por sobre los 130 [MW], y una energía promedio de 1,59 [GWh] por día, representando un 0,63\% de la demanda punta del sistema de 2020. El costo marginal de la energía aumenta 0,6 [USD/MWh] en promedio, incrementando los costos de operación del sistema en 10,8 [MMUSD] anuales, mientras que alrededor de un 80\% de la demanda buses eléctricos es cubierta por tecnologías a gas y carbón. Desde el punto de vista de transporte, es posible electrificar la flota sobre un 97%, mientras que las emisiones locales se desplazan a zonas de producción de energía con tecnologías térmicas, resultando en una reducción global de 1.43% según el programa de descarbonización actual.