Las huellas del Grupo de Energía del ISCI

El tema energético en nuestro país y en el mundo es uno de los más importantes del momento. El cambio climático es un hecho y de acuerdo al último informe del IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change, el aumento de la temperatura se mantendrá hasta la mitad de este siglo.

En ese contexto y pensando en la serie de medidas que tenemos que trabajar como país, un grupo de investigadores del Instituto sistemas Complejos de Ingeniería y académicos de la Universidad de Chile, Católica y Adolfo Ibáñez dedicados a la línea de investigación de Energía, han estado involucrados en iniciativas que preparan a Chile para afrontar estos cambios – necesarios – de la mejor manera posible.

PELP o Planificación Energética de Largo Plazo

La PELP es un proceso que cada cinco años se actualiza y define distintos escenarios energéticos y identifica potenciales polos de desarrollo dentro del país, lo que permite ir trabajando paso a paso en el proceso de transformación energética de grandes proporciones, que en el futuro darán el espacio sustentable que tanto deseamos como sociedad. Esto servirá a largo plazo para proyectar escenarios futuros de oferta y demanda energética en el país y serán insumos para la planificación de la transmisión eléctrica que realiza la Comisión Nacional de Energía.

Dentro del grupo de investigadores y académicos que integran la PELP, se encuentran Francisca Jalil (UAI – ISCI) y Rodrigo Moreno (U.Chile – ISCI). Ellos, junto a otros 19 especialistas siguen y trabajan paso a paso en proyectar el sector energético, para poder entender y contextualizar el efecto de las medidas, metas, acciones y políticas públicas que se deben implementar en este sentido.

Francisca Jalil, investigadora ISCI del Grupo de Energía, nos comentó sobre lo que se proyecta en el futuro energético de Chile:

“Excepto por uno de los escenarios que involucra una recuperación lenta post Covid, todos los escenarios proyectados apuntan a una transición energética hacia la carbono neutralidad. Se proyecta una alta electrificación de servicios energéticos como calefacción y transporte, además de reacondicionamiento térmico de viviendas y medidas de eficiencia energética. Además, se espera una mayor participación de combustibles bajos en carbono (como hidrógeno verde) en el sistema, sumado a una mayor penetración de generación distribuida. Si bien éstas son proyecciones de escenarios posibles, se podría concluir que si se establecen políticas públicas adecuadas, el país podría alcanzar la carbono neutralidad al 2050, junto con los otros compromisos de la NDC como la reducción del carbono negro (asociado a la leña y quema de combustibles), las contribuciones de adaptación al cambio climático, y los aspectos asociados a la transición justa”. 

Porque todos los trabajos están enlazados y son aporte a cada uno de los avances, los investigadores de energía del ISCI, han estado también involucrados en la temática de la generación distribuida.

Generación Distribuida

En un convenio establecido junto al Ministerio de Energía, el Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería generó un estudio que exploró el potencial de los recursos energéticos distribuidos como motor de empleo y desarrollo eficiente y sustentable para el país. A través de los recopilado e investigado se pudieron establecer además una serie de criterios y metodologías para implementar el desarrollo de la generación distribuida y de los recursos energéticos distribuidos en general para incorporarlos en la planificación de la expansión de los sistemas eléctricos en Chile.

El informe titulado ‘Evaluación de la Industria de Generación Distribuida como Motor de Empleo y Desarrollo Económico Eficiente y Sustentable en Chile Post Covid-19’, plantea la necesidad de avanzar hacia un sistema eficiente y sustentable en el segmento de la industria, llegando a un 40% de penetración entre los años 2020 y 2040.

Instituto de Sistemas Complejos de Ingeniería (ISCI) plantea la necesidad de avanzar a un sistema eficiente y seguro de este segmento de la industria, con una penetración que puede llegar a cerca del 40% de la nueva capacidad de generación instalada entre 2020 y 2040.

En el seminario online realizado por ACESOL para mostrar los resultados del estudio, el investigador ISCI y académico de la Universidad Adolfo Ibáñez, Daniel Olivares comentó:

‘El escenario base del estudio entrega niveles óptimos de penetración de generación distribuida muy elevados, equivalente a cerca del 40% de la nueva capacidad de generación instalada en el horizonte de evaluación (2020-2040) por el modelo de expansión NewEn, que en términos brutos corresponde a cerca de 6,22 GW de capacidad instalada; 1,12 GW en distribución BT, y 5,1 GW en distribución AT. Adicionalmente, los resultados del caso base muestran una capacidad instalada de almacenamiento de 4 horas de 11,92 GW a 2040, de los cuales 0,96 GW se encuentran en redes de distribución BT, y 2,7 GW en redes de distribución AT’

Con respecto a los desafíos que plantea la generación distribuida, el investigador y académico Matías Negrete (ISCI – PUC), apunto en nota de revista “Nueva energía y Minería” que:

‘Toda la investigación y desarrollos de vanguardia apunta a redes y sistemas cada vez más descentralizados y distribuidos, complementando la visión histórica de desarrollo en base a grandes centrales e infraestructura de transmisión. En específico, se deben realizar mejoras en los diseños de mercados mayoristas y minoristas de electricidad; en los procesos de planificación energética de largo plazo; en el acceso a crédito para consumidores que quieran autoabastecerse; y en el fomento de actividades de I+D en soluciones tecnológicas para la integración efectiva de recursos energéticos distribuidos’

Estudio encargado por ACERA A.G – Realizado por SPEC, ISCI y Universidad Técnica Federico Santa María.

¿Es posible retirar la totalidad de las centrales a carbón en el 2025? Es parte de las dudas que ACERA A.G propuso responder en el estudio solicitado a SPEC en colaboración con el Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería y la Universidad Técnica Federico Santa María.

El estudio, que en su primera entrega propone que la matriz cero carbón sería posible con determinados recursos técnicos y regulatorio, considerando que este es un desafío muy importante, lleva por nombre: “Análisis y Propuesta de una Ruta de Referencia para Alcanzar Cero Emisiones en el Sector de Generación de Energía Eléctrica en Chile” y los resultados se encuentran disponibles en: https://acera.cl/wp-content/uploads/2021/12/Resumen-Ejecutivo-Estudio-ACERA.pdf

Este informe toma una importancia especial en un contexto mundial en el cual el cambio climático es un problema latente y que no amenaza con ser realidad, si no que ya convivimos con él. Tanto el sector energético como el de transporte representan entre un 75% – 80% de las emisiones de gases de efecto invernadero y material particulado, por lo que considerar las conclusiones que presenta este estudio, se vuelven de una urgencia necesaria.

Al respecto Rodrigo Moreno, investigador ISCI y académico de la Universidad de Chile comentó: “El estudio muestra cuáles son las condiciones habilitantes para que pueda realizarse un retiro seguro de las centrales a carbón. En esta misma línea, el estudio destaca la necesidad urgente de promover inversiones en nuevas tecnologías, como el almacenamiento energético, de forma de darle “firmeza” a la capacidad de energías renovables variables y así poder reemplazar las tecnologías térmicas convencionales de forma confiable.”

Mientras Carlos Suazo, director ejecutivo de SPEC agrega que “el desarrollo del estudio nos permitió entender que es factible encontrar un mix tecnológico de reemplazo de las unidades a carbón, sin comprometer la seguridad ni calidad de suministro eléctrico. Sin embargo, aparecen distintos temas de suma relevancia para discutir: cuáles son los costos involucrados, cuál es el despliegue tecnológico para permitir esa transición energética, qué tecnologías se necesitan para que esto ocurra de forma eficiente, qué se requiere a nivel de investigación y desarrollo a nivel local para llevar adelante este cambio de paradigma, entre otros. Este análisis derivó en la búsqueda de soluciones para modernizar las políticas de operación y la conceptualización de nuestro diseño de mercado. Este último punto es de suma relevancia a fin de permitir una transición energética oportuna y eficiente de cara a la ciudadanía.”

Parte de las conclusiones son:

A pesar de la gran cantidad de proyectos en construcción y desarrollo que se integrarán al SEN en los próximos años, se requiere un esfuerzo adicional para retirar el carbón y adaptar el sistema.
Existe una necesidad de mayores y oportunos desarrollos de capacidad de generación y almacenamiento.
Adicionalmente se requerirá de infraestructura adicional para dar soporte dinámico al sistema a fin de mantener la seguridad y continuidad de suministro. Reconversión de infraestructura existente y algunas políticas de operación permite reducir estos requerimientos.
Adicionalmente se requiere revisar diversas políticas: disponibilidad de gas y operación intradiaria flexible, cadena de suministro de diésel o definición de stock mínimo, restricciones al hydropeaking, desincentivos por altos niveles de vertimiento, operación fuera de orden económico y falta de remuneración por servicios como inercia o ciclaje.

Es factible encontrar un mix tecnológico para el reemplazo de las unidades a carbón, incluso en escenarios de retiro acelerado al 2026.
Este mix, acompañado de algunas prácticas operacionales permite alcanzar dos aspectos relevantes:
• Eficiencia económica: abastecer la demanda a mínimo costo (adaptar el sistema)
• Factibilidad técnica: mantener la robustez del SEN ante desbalances que puedan poner en riesgo su estabilidad y la continuidad de suministro.
Si bien, el desarrollo de infraestructura es un desafío y tiene un alto costo, no se identifica este como la principal barrera para el retiro anticipado.
La principal barrera identificada está relacionada a la suficiencia de las señales de mercado y la institucionalidad vigente para atraer dichas inversiones y facilitar la aplicación de las políticas necesarias.

Lo anterior por cuanto expansiones adicionales al 2026 están principalmente en manos de los privados. No existirían procesos centralizados como licitaciones a clientes regulados que adicionen nueva capacidad a esa fecha.
Cabe preguntarse entonces, por ejemplo, si las señales de mercado son suficientes para la integración de tecnologías habilitantes de incipiente desarrollo como almacenamiento y aporte de renovables al control de
frecuencia, entre otros.

Otra barrera relevante es que decisiones de inversión no están integradas en un solo agente. Es posible desajustes entre entrada de nuevos proyectos y retiros de centrales a carbón.
Cualquier falla en este proceso y no lograr un sistema adaptado al nuevo escenario puede significar un sistema más frágil, menos eficiente y más contaminante.

Fuente: ISCI

Por: Sol Arriagada E.