Diseño conceptual de una central de acumulación por bombeo (PHS) en embalse Rapel

Abstract

En los últimos años se ha visto un incremento en las fuentes de energía renovables variables (ERV) como lo son la eólica y solar, generando esta última su mayor producción en las horas de menor demanda. Este fenómeno hace el requerir de un sistema que permita el otorgar una mayor flexibilidad al sistema con un casi nulo impacto de gases de invernadero como los son las centrales de acumulación por bombeo (PHS).

El proyecto de central de acumulación por bombeo (PHS) a implantar en el embalse Rapel corresponde al de una planta en ciclo cerrado (de bombeo y turbinación) entre el estanque inferior materializado por el embalse Rapel (ya existente) y un estanque superior a construir en la ribera derecha del embalse, en las cercanías de la presa Rapel. La separación entre ambos cuerpos de agua sería de aproximadamente 600 m en planta y 140 m en desnivel, considerándose su conexión mediante una única tubería de acero apoyada sobre el terreno para bombear-turbinar un volumen estimado de 0,55 hm3. En el extremo inferior de la tubería se dispondrá de una casa de máquinas que alojará una unidad binaria turbina-bomba y motorgenerador. El volumen disponible permitirá erogar una potencia de turbinación de 23 / 45 MW cuando se consideran 8 horas y 4 horas respectivamente para la fase de generación. En ambos casos se ha considerado bombear 8 horas en forma diaria con una potencia de bombeo aproximada de 25 y 24 MW para los casos de generación durante 8 y 4 horas respectivamente.

Considerando estas potencias, se obtiene una energía utilizada para bombeo de 74 y 70 GWh/año para la solución de 8 horas y 4 horas de generación y una producción de energía de 66 GWh/año en ambos escenarios.

En relación a los costos de inversión totales estimados para el proyecto, estos ascenderían a 50 MUSD y 66 MUSD para la solución de 8 horas y 4 horas de turbinación. Estos valores se corresponden a un índice de TIR de 16,1% y 13,9% respectivamente, indicando a priori en ambos escenarios un proyecto viable en materia económica con un plazo estimado de construcción estimado entre 18 y 24 meses.