Análisis de diseño y operación óptima de plantas de electricidad e hidrógeno verde en el Norte de Chile

Abstract

La descarbonización del sector eléctrico, sumado a la necesidad de reducir las emisiones de gases contaminantes en el sector industrial y de transportes, han posicionado al hidrógeno verde (H2V) como una solución limpia para estos propósitos. Numerosos planes de inversión y de políticas públicas ya han sido anunciados nivel mundial y se espera que la producción de H2V solo siga creciendo. En ese contexto, este trabajo propone un modelo de optimización matemática lineal que determina la inversión y operación óptima de una planta productora o complejo de generación de energía eléctrica e H2V en una locación específica del Norte de Chile, considerando horizontes de tiempo de corto y mediano plazo. Con ello, se realizan sensibilidades de precio de venta del hidrógeno y de condiciones de operación relativas al funcionamiento del complejo. Los resultados muestran que en el corto plazo no es rentable este tipo de planta dado un precio de venta del hidrógeno de 2 USD/kg, mientras que en el largo plazo esto si ocurre para precios incluso menores. En particular, en el largo plazo no solo se produce hidrógeno, sino que también es posible generar energía eléctrica en base a este mediante celdas de combustible.