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ERNC en el Norte Grande: Sacándole máximo provecho al sol

Actualmente entre las regiones de Arica y Parinacota y de Antofagasta existen 72 proyectos aprobados en ERNC que podrían aportar 7.021 MW. De ese total, 5.000 MW corresponden a tecnología fotovoltaica.

A diferencia de las energías fósiles, las renovables se caracterizan porque durante su transformación y aprovechamiento no se consumen ni se agotan en una escala humana. A su vez, son clasificadas en convencionales y no convencionales, según sea el grado de desarrollo de las tecnologías asociadas y su penetración en el mercado.

En Chile se define como fuentes de Energías Renovables No Convencionales (ERNC) a la eólica, la pequeña hidroeléctrica (centrales hasta 20 MW), la biomasa, el biogás, la geotermia, la solar y la mareomotriz.

A nivel internacional, desde 1990 se observa un notable aumento de la participación de las ERNC en los mercados energéticos. La motivación para invertir en este sector se debe, entre otras razones, a la necesidad de diversificar las fuentes energéticas para lograr una mayor independencia de las importaciones, a una mayor seguridad en el suministro, y a aspectos relacionados con el desarrollo sustentable.

Entre los beneficios que ofrecen las ERNC, según los expertos, destacan los costos de generación estables, independientes de los vaivenes del mercado del petróleo, contribuyendo así a disminuir la incertidumbre respecto del precio a largo plazo de la energía, y a su menor impacto ambiental.

En nuestro país en 2013 se publicó la Ley 20.698, que establece que a 2025 el 20% de la energía comercializada debe provenir de fuentes renovables no convencionales, e introduce mecanismos de licitación de bloques de ERNC para apoyar el cumplimiento de esta meta.

Norte Grande

La Región de Antofagasta constituye uno de los polos eléctricos más importantes del país; prácticamente toda la generación eléctrica del Sistema Interconectado del Norte Grande (SING) se concentra en las ciudades de Mejillones y Tocopilla. Según los especialistas, esta zona tiene excelentes perspectivas para el uso y desarrollo de las ERNC, en particular la energía solar, al punto –destacan– que se puede transformar en un centro de desarrollo de clase mundial en esta materia.

La irradiación solar incidente en el Desierto de Atacama alcanza promedios de 7,15 Kwh/m2 en superficies horizontales, constituyendo esta cifra la segunda más alta del mundo, después de la zona de Marigat, Kenia, que registra un promedio de 7,48 Kwh/m2.

Jorge Servert, CEO de Solar Technology Advisors, de España, destaca que el potencial energético de la región es altísimo y que, más allá de las condiciones climáticas del norte de Chile, la estabilidad económica, social y política del país es otro factor que favorece la inversión a largo plazo en proyectos energéticos.

Tecnología solar

La generación de electricidad a partir del sol se obtiene hoy en día con tecnología fotovoltaica (FV) y con centrales termosolares (CSP – Concentrating Solar Power).

El proceso, en el primer caso, consiste en que las células fotovoltaicas convierten directamente la luz solar en energía eléctrica. Para esta transformación se utiliza el silicio purificado, sin embargo, en la actualidad se investigan nuevos materiales y aleaciones que permitan mejorar su eficiencia y reducir costos. Los sistemas FV pueden ser autónomos, por ejemplo, para la comunicación e iluminación de áreas rurales alejadas de las redes eléctricas. También pueden conformar granjas fotovoltaicas y estar conectados a la red eléctrica interconectada. Estas plantas alcanzan una producción de electricidad entre 20 kW y 100 MW.

Las centrales termosolares, en tanto, generan electricidad a escala industrial. La tecnología se basa en la concentración de la radiación solar directa para producir vapor o aire caliente. Para capturar la radiación solar se utiliza una gran cantidad de espejos que siguen la trayectoria del sol, concentrándola en un punto donde se calienta un fluido a altas temperaturas (entre 300° y 1.000° C). El aire caliente o vapor impulsa una turbina que acciona un generador eléctrico.

Carlos Arenas, miembro del Centro de Desarrollo Energético de Antofagasta (CDEA), plantea que es importante entender que todas las tecnologías son complementarias con la energía convencional. “En este sentido, la energía solar fotovoltaica es muy fácil de aplicar en términos de ubicaciones diseminadas, porque no se requiere generar una gran planta. Incluso a nivel industrial se puede ir modulando a partir de kilovatios y megavatios, lo cual es muy aplicable cuando uno habla de producir una generación distribuida en la red”, señala.

La concentración solar, asegura Arenas, es una tecnología de base que compite directamente con las energías convencionales. “Cuando se utiliza con almacenamiento permite tener energía las 24 horas del día, y ese aspecto se adapta muy bien a la demanda de consumo que tiene el SING, el cual es constante en el tiempo”, indica.

En minería

Según datos entregados en la reciente versión de la IFT-Energy, desarrollada en Antofagasta, el 30% de los costos de las mineras tiene relación con el ámbito de la energía, y el futuro de los proyectos cupríferos está ligado al desarrollo energético del país. Se estima que solo el SING requerirá entre 1.000 MW y 1.400 MW adicionales en los próximos seis años, para satisfacer las necesidades de las inversiones mineras, que además necesitarán, para su abastecimiento hídrico, bombear agua de mar.

Una de las principales barreras para aumentar el uso de las ERNC en el sector minero es que son percibidas como una fuente de energía intermitente, debido a la variabilidad de las fuentes solar y eólica.

De acuerdo con Carlos Finat, director ejecutivo de la Asociación Chilena de Energías Renovables (Acera), el gran polo de producción minera que tiene el país lo hace un usuario importante en energía eléctrica. “Las proyecciones de ERNC que tenemos estiman que a nivel nacional se debieran estar incorporando del orden de 600 MW por año para cumplir con la meta del 20/25”, indica, haciendo ver que hasta ahora el aporte del SING es relativamente bajo, en parte debido a que los costos de suministro en este sistema no son tan altos como en el Sistema Interconectado Central. No obstante, advierte que a medida que se desarrollen los proyectos podrían igualar o superar al SIC.

Y si bien el tema del costo de las energías alternativas sigue generando debate, son más los especialistas que aseguran que los valores altos quedaron atrás y que el desarrollo y la aplicación de nuevas tecnologías permiten en la actualidad precios más bajos.

Así lo entiende Carlos Arenas, quien sostiene que “los altos costos son un mito que afortunadamente está quedando en el pasado, porque basta observar cómo hoy la tecnología fotovoltaica los ha reducido de manera considerable. De hecho, es completamente competitiva con la generación a base de gas. En el caso de concentración solar aún falta reducir un porcentaje para igualarlo al nivel de la energía convencional”.

Proyectos en el norte

Actualmente entre la regiones de Arica y Parinacota y de Antofagasta existen 72 proyectos aprobados en ERNC que podrían aportar 7.021 MW, con una inversión de más de US$22.000 millones. Del total, 5.000 MW corresponden a energía solar fotovoltaica.

Entre los proyectos solares emblemáticos del Norte Grande está el de Minera Collahuasi, que en 2012 adjudicó a la española Solarpack un contrato de compra de energía proveniente de una planta solar fotovoltaica ubicada en la comuna de Pozo Almonte. Con una capacidad instalada de 25 MW, su operación se inició hace unos meses, para generar 60.000 MWh/año, equivalente a la energía utilizada en igual lapso por 25.000 hogares y evitando la emisión de 50.000 ton de CO2 al año. Aporta alrededor del 13% de la demanda energética de la minera durante el día.

La división Gabriela Mistral de Codelco cuenta con la planta termosolar Pampa Elvira Solar, proyecto encargado a la chileno-danesa Energía Llaima-Sunmark. La instalación aporta 54.000 MWh/año calóricos promedio, desplazando sobre el 85% del combustible fósil actualmente utilizado en el proceso de electroobtención para obtener cátodos de cobre.
Minera Centinela (ex Tesoro y Esperanza) se provee de una planta termosolar con tecnología cilindro-parabólica, para elevar la temperatura de las soluciones en la nave de electroobtención, sustituyendo el 55% del diésel empleado.

Al sur de Arica, la mina Pampa Camarones acaba de sellar un acuerdo con la empresa E-CL para la construcción de una planta fotovoltaica que involucra, en una primera etapa, 6 MW de potencia para abastecer a la minera. La energía generada será inyectada al SING a través de la futura subestación Vítor, implicando la construcción de al menos dos nuevas líneas de evacuación eléctrica. La iniciativa contará con 24.000 paneles fotovoltaicos y producirá unos 18,1 GWh al año.

También en la pequeña minería

Un caso a destacar, por tratarse de pequeña minería, es la iniciativa desarrollada por Minera Rafaela. Para iluminar el túnel interior de su mina instaló en la superficie un panel solar fotovoltaico, de 70 W polycristalino para 12 V.

De esta forma y a través de una red eléctrica convencional, se alimenta una batería de 12V-18A con controlador de 12/24V-10 A, que permite iluminar la estación de carguío mediante ampolletas LED de 12V-4W. El proyecto inició su implementación a principios de 2014 y en julio pasado finalizó su puesta en marcha.

La idea es iluminar todo el túnel de acceso, comenzando con la zona de carguío, ya que “es un lugar donde existe riesgo de accidentes producto de la poca iluminación que teníamos”, afirma Fernando Silva, gerente general de la compañía.

La inversión alcanzó los US$1.800 entre la compra del panel solar, los cables eléctricos y la batería, además de la mano de obra e ingeniería.