Análisis del impacto de la operación de centrales de hidrógeno verde en la planificación de largo plazo del sistema eléctrico nacional

Abstract

La crisis medio ambiental se ve originada mayoritariamente por el aumento de los niveles de dióxido de carbono atmosférico (CO2), siendo una de las causantes el uso de combustibles fósiles para la generación de energía. Debido a ello, actualmente se ejecuta una descarbonización del sector eléctrico, orientada a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero para la generación, donde Chile ha establecido una serie de compromisos para alcanzar la carbono neutralidad para el año 2050. Sin embargo, esta transición presenta desafíos, tales como: dependencia de combustibles fósiles, recurso hídrico limitado, desafíos geográficos, falta de almacenamiento y, especialmente, lo que respecta a la flexibilidad del sistema eléctrico. La flexibilidad se refiere a la capacidad del sistema para hacer frente a la variabilidad e incertidumbre generadas por las fuentes de energía renovable, como la solar y la eólica. Como una posible solución a estos desafíos, se propone la producción de hidrógeno verde. Este tipo de hidrógeno se produce a partir de energías renovables y se puede volver a convertir en energía mediante el uso de celdas de combustible, lo que facilita el almacenamiento y producción de energía. Esta alternativa contribuye a la incorporación de energías renovables, como la solar y la eólica, proporcionando una posible solución a los retos asociados con la flexibilidad del sistema eléctrico, esto desde su característica de vector energético con la utilización de energías renovables, con su almacenamiento a larga duración y la utilización como combustible en la industria. Dado este contexto, este trabajo tiene como meta llevar a cabo una caracterización exhaustiva del estado actual de la investigación en el modelamiento de centrales de hidrógeno verde. A partir de esta caracterización, se propone desarrollar un modelo de operación de central de hidrógeno verde, integrándolo en una herramienta de planificación a largo plazo del Sistema Eléctrico Nacional. Posteriormente, se llevará a cabo una evaluación exhaustiva mediante el uso de indicadores de desempeño económico y operativo, considerando diversos modos de operación y escenarios posibles.