Verificación de la complementariedad entre las tecnologías de generación renovables en Chile y servicios complementarios asociados

Abstract

El presente trabajo de título tiene como objetivo continuar la línea de investigación sobre la complementariedad entre las tecnologías de generación renovables en Chile mediante un análisis estadístico de la operación del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) durante los años 2020 y 2021. Se analizan diferentes tipos de complementariedad tales como espacial, temporal y otras, junto con la incorporación de sistemas de almacenamiento de energía. El análisis realizado es de tipo estadístico y descriptivo, es decir, a partir de la recopilación de datos históricos de la operación del SEN, se estudia su comportamiento en el pasado con el fin de presentar evidencia sobre la complementariedad existente entre la energía solar y eólica. Para llevar a cabo el estudio posterior a la preparación de una base de datos, se expande la metodología existente mediante el cálculo de un nuevo índice y una nueva propuesta de mix óptimo, donde la utilización de herramientas computacionales como el lenguaje de programación Python y el software FICO Xpress Optimization fueron indispensables para cumplir el propósito de este trabajo. Entre los resultados fundamentales están, el cálculo de los factores de planta de las centrales solares y eólicas, junto con las matrices de correlación, los cuales permiten verificar que existe complementariedad temporal entre ambas tecnologías, la cual es más evidente al revisar los resultados de manera intradiaria o interestacional. El índice de abastecimiento Solar-Eólico para el período 2020-2022 permite visualizar el porcentaje de participación de la generación solar y eólica para abastecer a la demanda del sistema, donde esta ha aumentado aproximadamente un 5% anualmente durante el período 2020-2021. La propuesta de mix óptimo arroja que la energía solar se presenta como la principal candidata para dominar la matriz energética del país, siempre y cuando se encuentre complementada por sistemas de almacenamiento de energía para maximizar el aprovechamiento de su generación. Por otro lado, el almacenamiento juega un papel importante para brindar seguridad y flexibilidad a la operación del sistema, esto debido a su disponibilidad inmediata y su capacidad de desplazar bloques de energía a los horarios donde más se requieran. En conclusión, los sistemas de almacenamiento de energía se posicionan como una excelente alternativa para mitigar los problemas que tienen las energías renovables como su variabilidad o períodos de indisponibilidad, mejorando todavía más el potencial de complementariedad entre estas tecnologías. Sin embargo, el potencial del almacenamiento queda condicionado de manera importante por la evolución de sus costos de inversión en el futuro y los niveles de seguridad que se deseen brindar al sistema eléctrico.