Diseño conceptual de centrales hidroeléctricas a bombeo usando agua desalinizada

Abstract

La demanda energética es un proceso mundial que va en constante aumento, mientras que las fuentes de energía usadas en la actualidad no permiten suplir una demanda proyectada para la población sin seguir usando fuentes fósiles. Es por esto que se hace cada vez más necesaria la búsqueda de energías renovables y principalmente de energías renovables no convencionales (ERNC) para el abastecimiento energético. Las centrales hidroeléctricas a bombeo o centrales con sistema PHS (Pumped Hydropower Storage) surgen como una alternativa viable en la generación y almacenamiento de energía, además de permitir una estabilidad y fiabilidad energética eléctrica. Esta tecnología es fuertemente usada en otros países y representa casi un 95% del total de sistemas de almacenamiento en el mundo (U.S. Department of Energy, 2020). La presente memoria tiene como objetivo principal plantear a nivel de ingeniería conceptual, el diseño de centrales hidroeléctricas a bombeo, basándose en el uso de agua desalinizada, abordando todos los aspectos importantes que permitan concluir que este tipo de proyectos son viables. Se realiza un estudio del funcionamiento de la matriz energética (enfocándose en la hidroelectricidad y las ERNC) y mercado eléctrico en Chile, además de involucrar ciertas políticas energéticas sustentables que impulsen el uso del sistema PHS. Además, se hace un repaso global de hidroeléctricas a bombeo, sus principales componentes y ejemplos de centrales en el mundo. La desalinización de agua de mar es considerada otro punto fuerte en la presente memoria, ya que es el combustible que impulsa las hidroeléctricas a bombeo y donde es posible aprovechar el proceso de desalinización para el abastecimiento hídrico dentro de comunidades con escasez de agua. Se hace un estudio de la desalinización a nivel global, los procesos y subprocesos que se llevan a cabo, las características relevantes que posee el agua de mar e impactos ambientales que genera este tipo de tecnología. Lo mencionado anteriormente es lo que permite dar pie al diseño de las centrales objetivo, considerando 8 potenciales zonas de emplazamiento de estos proyectos en el norte del país e involucrando los aspectos generales que poseen estas centrales, junto con las regulaciones administrativas necesarias y evaluación económica, permitiendo poner en perspectiva el aporte que genera la implementación de estas nuevas fuentes de energía no existentes (a la fecha) en Chile y que utilizan tecnologías convencionales como los son las hidroeléctricas de embalse o de pasada, muy presentes en el país, recalcando que todo este análisis se hace bajo un nivel de ingeniería conceptual.