Tesis para optar al grado de Magíster en Estudios Latinoamericanos / La empresa noruega SN Power, bajo su filial Trayenko, diseñó cuatro proyectos hidroeléctricos en el sur de Chile, proyectos que estaban ubicados en regiones consideradas territorio ancestral por las comunidades mapuches habitantes. Estas comunidades expresaron su insatisfacción con los planes de la compañía y, a pesar de las políticas de responsabilidad social empresarial, fue difícil para la empresa llegar a un acuerdo con ellas sobre los proyectos. El presente trabajo aborda investigar el papel del Estado Chileno en este conflicto y analizar la responsabilidad social empresarial de la empresa. Es un estudio de casos donde actores centrales del conflicto han participado en entrevistas cualitativas profundas. Los resultados del estudio se basan en las experiencias de dichos actores. En cuanto a los resultados, se observa que hay un vínculo evidente entre el conflicto histórico del Estado de Chile y las comunidades indígenas, y el conflicto entre las comunidades indígenas y la empresa. Revelan, además, que existe una necesidad de definir y separar las responsabilidades sociales de la empresa y del Estado.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / Los recursos hídricos a nivel mundial son cada vez más escasos, afectando a todos los continentes y a más del 40% de la población del planeta. Dentro de los usos consuntivos, el sector agrícola es el que consume la mayor cantidad de agua dulce disponible a nivel mundial. En Chile y el mundo hay gran incertidumbre en relación a la disponibilidad futura del agua, como consecuencia de la variabilidad climática y el explosivo incremento de las poblaciones, lo que supone una intensificación de la competencia por este escaso recurso. Por este motivo es indispensable realizar una gestión eficiente de los recursos hídricos comprendiendo el funcionamiento hidrológico de las distintas cuencas y sus problemáticas. La cuenca del río Maipo presenta la más alta concentración poblacional e industrial del país, la cual ha tenido un aumento explosivo en las últimas décadas, esto ha generado demandas cada vez mayores sobre los recursos hídricos por parte de los diversos sectores, especialmente en los sectores de riego y generación hidroeléctrica. En el presente estudio se analizó la respuesta de la cuenca del Río Maipo frente al problema de la escasez del recurso hídrico, considerando los efectos de escenarios de cambio climático y de aumento de la demanda hidroeléctrica sobre la satisfacción de la demanda de riego. Esto se logró mediante la utilización de modelos de simulación hidrológicos operacionales que realizan un balance de agua a través de los elementos superficiales y subterráneos existentes en la cuenca. En este caso, el modelo MAGIC-Maipo fue especialmente diseñado y actualizado por la DGA, describiendo topológica y físicamente las principales características de la cuenca. Con este tipo de modelación es posible simular distintos escenarios para una misma cuenca variando los parámetros de entrada y de salida del modelo, logrando comparar la situacion actual con las situaciones futuras. Los resultados permiten reconocer para el escenario de cambio climático, una disminución de la satisfación de las demandas de agua para regadío en el 76% de los sectores de riego, haciendo más restrictivas las condiciones en comparación con la situación actual. Sin embargo, no ocurre lo mismo para el escenario de inclusión de centrales hidroeléctricas, principalmente debido a que las captaciones de agua se realizan en la parte alta de la cuenca, no afectando a las zonas de riego. / Maipo River’s watershed has the highest concentration of population and industry in the country, within an explosive increase these last decades. This has generated larger water requirements in different areas, specially those concerning irrigation and hydroelectric supply. The present study analyzes Maipo River’s watershed answer to the water scant problem, considering the effects of climatic changes and the raise of water demand for irrigation. This is developed through the use of hydrologic simulation models, which are based on water balance procedures through deep and shallow elements of the watershed. In this case MAGIC-Maipo model was designed and updated by the DGA, describing physically and topographically the main features of the watershed. With this type of model, it is possible to simulate several scenarios for a watershed, changing the parameters of the model, comparing the current situation, with the ones in that may occur in the future. The results showed for the climate change scenario, a 76% decrease in water demand satisfaction for irrigating, restricting the irrigating area conditions comparing with the current situation. However, for hydroelectric plants scenario it occurs a different situation, because they are installed in the high part of the watershed, and it doesn’t affect irrigating areas.

Ingeniero Civil / El cambio climático es un proceso que afecta y seguirá afectando diversos fenómenos naturales, entre los que se encuentra el ciclo hidrológico de vital importancia para la generación hidroeléctrica. Para evaluar el impacto sobre esta actividad, en la cuenca del Alto Cachoapal, en esta memoria se desarrollan modelos hidrológicos de los ríos Pangal, Cachapoal y Cipreses y modelos operacionales de las centrales Chacayes, Coya y Pangal, los cuales en conjunto con proyecciones meteorológicas, bajo escenarios de cambio climático, permiten realizar pronósticos, en este caso, para el período comprendido entre los años 2040 a 2070 en ese lugar. El trabajo para hacer la evaluación señalada, se desarrolla en tres secciones. Estas secciones son: a. Creación de bases de datos por medio de proyecciones para el periodo futuro sobre variables meteorológicas, en particular de precipitaciones y temperaturas, utilizando los modelos climáticos de circulación global ECHAM5 y MK3.6, bajo escenarios SRES-A1B y RCP6.0, respectivamente, debidamente procesados para representar el contexto local. b. Calibración de modelos hidrológicos para los ríos de interés, los que una vez planteados permiten pronosticar sus caudales en periodos futuros, utilizando como información de entrada los pronósticos de las variables meteorológicas. c. Diseño de modelos operacionales de las centrales hidroeléctricas de interés, que, al utilizar las series de caudales proyectadas, permiten estimar los cambios esperados con respecto a un periodo de línea base. Como consecuencia de los procedimientos anteriores, se obtuvieron los siguientes resultados: a. Ambos modelos de circulación global predicen una disminución cercana a un 20% de las precipitaciones en la cuenca y un aumento de 2°C a 4°C en las temperaturas, tanto a nivel mensual como anual. b. Se pronostican cambios en los regímenes hidrológicos de las cuencas: la ocurrencia del caudal máximo se adelanta, así como también el inicio del periodo de deshielo; el caudal medio anual disminuye entre un 20% y un 40%, según qué modelo climático e hidrológico se utiliza. c. La generación hidroeléctrica de la central Chacayes disminuye entre un 11% y un 22% y el de la central Coya entre un 2% y un 7%. En la central Pangal se presenta un comportamiento disímil según sea el modelo, haciendo variar la distribución mensual de producción, pero sin generar una disminución de la potencia. Además, se observa un cambio en la distribución temporal de los meses con mayor generación.

Ingeniero Civil Mecánico / La energía hidráulica o hidroeléctrica es un tipo de energía que se genera por el aprovechamiento del potencial hídrico que se dispone en ciertos lugares. Éste es convertido en energía mecánica mediante un tipo particular de turbomáquina, en específico una turbina. Estas son un tipo de máquina rotatoria con muchas variaciones entre un tipo y otra, sin embargo, en su mayoría poseen estructuras en común como lo son el distribuidor, el rodete y el desfogue. Dentro de las empresas chilenas que generan energía eléctrica en el sur del país, grupo SAESA se encuentra dentro de las más grandes con una cobertura desde Bulnes hasta Villa O higgins. Dentro de su red de generación se encuentran distintos tipos de centrales: térmicas, eólicas e hidráulicas. De estas últimas, en la región de Aysén, se encuentra la central hidráulica de pasada El Traro. Con una potencia hidráulica instalada de 640 [kW] y un bajo uso porcentual total del caudal de su alimentador (brazo del río Cochrane) es que se encuentra una de las razones de la realización de este trabajo de título: La expansión de dicha potencia hidráulica. Otra razón recae en lo económico y ambiental: El reemplazo de la generación mediante hidrocarburos para dar paso a la generación hidráulica. El trabajo de título a desarrollado busca efectuar un análisis técnico y económico de la expansión de la potencia hidráulica instalada en la central El Traro, es decir, modificar (y/o añadir) turbinas en la central. Para lograr esto, con los datos de interés proporcionados por la empresa, se realizó una selección del tipo de tecnología (turbina) idóneo para el sistema particular, se atendió el método de suplir energía durante el tiempo en que la central se encuentre detenida por los trabajos realizados en ella, y por último, se realizó un flujo de caja del proyecto para obtener factibilidad económica de la propuesta, así como tiempo de retorno de la inversión. La metodología a seguir, se desarrolló en cinco pasos principales: Partiendo por la revisión bibliográfica respectiva, siguiendo con el procesamiento de información de la central. Luego, se dio paso a la selección de la turbina para la solicitación. Posteriormente se obtuvieron costos de las soluciones propuestas (en todos los ámbitos que ellas abarcan), finalizando con un estudio económico del proyecto y sus respectivos análisis de sensibilidad para la proyección que se tenga de la demanda de energía. Los principales resultados de este trabajo son la definición técnica (geometría, potencia, unidades, equipos generadores) y económica (flujo de caja, VAN, TIR, tiempo de retorno de la inversión) de tres alternativas planteadas. Los rangos de potencia de las turbinas oscilan entre 750 [kW] y 1,5 [MW], siendo estos más del doble de la potencia que se tiene actualmente en la central. Por su parte, los indicadores económicos dan cuenta de una gran factibilidad en el proyecto, siendo estos positivos en el mayor número de casos, en donde la principal incertidumbre es el nivel de agua del alimentador de la central El Traro.

Ingeniera Civil / Sequías de uno o dos años son eventos normales en el territorio chileno, generalmente gatillados por sucesos naturales como el Fenómeno de la Niña o la Oscilación Decadal. Sin embargo, entre los años 2010 y 2015, se registró una sequía particularmente intensa y prolongada sin precedentes en los registros la que, además, tuvo una extensión territorial sumamente inusual, afectando desde la Región de Coquimbo hasta Los Lagos, debido a todo esto se le denominó megasequía y sus efectos fueron considerables en agricultura, pesca, medio ambiente, energía y otros. Se prevé que estos tendrán mayor frecuencia y magnitud. La considerable disminución de caudales producto de este fenómeno afectó directamente el abastecimiento energético del país, pues las centrales hidroeléctricas componen alrededor del 40% del aporte al sistema eléctrico nacional. Mediante el análisis de las condiciones climáticas observadas en los últimos años (precipitaciones, aumento en las temperaturas, disponibilidad hídrica, etc.), y considerando que la megasequía tenderá a mantenerse por períodos cada vez más prolongados, se realizó una simulación de los caudales afluentes a cada una de las centrales hidroeléctricas (de embalse y de pasada) asociadas al Sistema Interconectado Central y del Norte Grande (SIC-SING), esto en una ventana de tiempo de 15 años desde el 2018. Para ello se generó una metodología tal, que permitiera que dichas series tuvieran una correlación temporal y espacial apropiada. La metodología combinó y adaptó los procedimientos asociados a cadenas de Markov y al método Fractional Gaussian Noise, lo que permitió generar series aleatorias probables, pero en las que se induce un estado más seco que el que se genera al considerar la media histórica como una buena representación de un estado normal para el futuro. Las series sintéticas se utilizan para modelar el sistema eléctrico en el software Ameba, que tiene inserto en su programación la interconexión SIC-SING desde el año 2018, así como la implementación de nuevas centrales y el crecimiento en la demanda. Las series generadas son de distinta naturaleza, pero todas sequías más intensas que el período 2010-2015, en general, se puede observar que los costos marginales aumentan hacia el final de la etapa evaluada y asimismo disminuye la generación de energía hidroeléctrica. En un escenario normal, en 15 años, el aporte debiese ser del orden del 30%, mientras que en los casos modelados dicho valor alcanza hasta un 17%, esta diferencia se cubre prácticamente en su totalidad por energías convencionales, las que son más costosas y contaminantes.

Ingeniero Civil, Mención Hidráulica Sanitaria Ambiental / Este trabajo se enmarca en el análisis técnico-económico de la implementación de modificaciones al convenio de riego que rige la operación del Sistema Hidroeléctrico Laja, dentro del Sistema Interconectado Central de Chile (SIC). Este sistema hidroeléctrico, uno de los sistemas más importantes del SIC, lo conforman las centrales El Toro, Abanico, Antuco, Rucúe y Quilleco, que juntas tienen una potencia instalada que supera los 1000 MW. Además, el lago Laja, con más de 6 mil millones de metros cúbicos de capacidad de almacenamiento, es el más grande del país y el único con capacidad de regulación multianual. El sostenido aumento de la demanda eléctrica en el SIC, junto con la escasez de agua para el riego en la zona, debido a las sequías de los últimos años y al conflicto actual entre generación y riego (conflicto de carácter estacional), generan la motivación de este estudio, que espera compatibilizar la generación hidroeléctrica junto con la agricultura de la cuenca del Laja de una manera más eficiente que la actual. El objetivo general de este trabajo es analizar el impacto que generarían distintas modificaciones al convenio de riego desde el punto de vista de los regantes a nivel de la cuenca del Laja; y también analizar los impactos técnico-económicos a nivel del SIC. Para cumplir con esta labor, primero, se definieron nuevas alternativas de operación para el lago Laja a partir de diversos estudios. Posteriormente, se implementaron estas modificaciones operacionales dentro del Modelo de Programación de Largo Plazo (PLP) del SIC. Finalmente, se analizaron los resultados de la modelación. Uno de los resultados principales de este estudio es que el tamaño del SIC es tan grande, que añadir una restricción que afecte solamente a uno de sus embalses, no altera considerablemente su funcionamiento a nivel sistémico, pero si puede alterar su entorno local a nivel de cuenca.

Ingeniero Civil Eléctrico / Actualmente las políticas energéticas en todo el mundo están apuntando al uso de fuentes de energías más limpias y eficientes, debido a múltiples factores tales como la escasez de combustibles fósiles como gas natural o petróleo diesel; aumento sostenido del precio del crudo a nivel mundial; y la incipiente contaminación atmosférica derivada de su uso. Es por ello que la energía hidráulica cumple un rol fundamental en la matriz energética de cualquier país, y en especial de Chile, debido a su gran cantidad del recurso hídrico. Bajo este contexto, la empresa "Hidroeléctrica Río Huasco S.A. ha solicitado efectuar el estudio de impacto sistémico debido a la conexión de la nueva Central hidroeléctrica al sistema interconectado, verificando que cumpla con las características exigidas por la Norma Técnica de Seguridad y calidad de servicio (NT SyCS). El proyecto contempla la inyección de una Potencia nominal de 5,7 [MVA] 5,12 [MW]. Dicho proyecto se emplazará en la región de Atacama, específicamente entre las localidades de Vallenar y Alto del Carmen, a la fecha de mayo de 2013. La Central Huasco, se compone de dos generadores síncronos que, a través de un conductor, lleva su energía a una subestación elevadora y mediante un Transformador de Poder de 5,7 [MVA], se aumenta la tensión de 6,6 [kV] a 110[kV] aportando energía a la línea que une Alto Del Carmen con Vallenar. En cuanto a la conexión de la Central, esta es realizada por una línea de circuito simple de 190 [m] de longitud, con una tensión nominal de 110 [kV], voltaje en la cual se encuentra la línea Alto Del Carmen El Edén que es donde se ubicará el punto de conexión a través de un Tap off. El objetivo del presente trabajo de título consiste en establecer la factibilidad de conexión de la Central al tramo Alto del Carmen - El Edén, para ello se analizaron los estudios solicitados por el Centro de Despacho Económico de Carga (CDEC-SIC) para la conexión al Sistema Interconectado Central. Dichos estudios comprenden análisis sobre los Flujos de Potencias Activa y Reactiva, revisión de los niveles de tensión y capacidades de líneas de transmisión, definición de los niveles de cortocircuito, revisión de las Capacidades de Ruptura de interruptores, estudio del comportamiento dinámico de las máquinas síncronas a través del diseño de controladores de tensión y velocidad, además de un esquema de protección para los elementos de la Central en cuanto a criterios de ajuste y coordinación se refiere. Los resultados obtenidos mediante la simulación en el software Power Factory DIgSILENT, indican que la conexión mediante Tap-Off es completamente factible desde el punto de vista sistémico, al no observarse repercusiones negativas al sistema adyacente Atacama debido a la puesta en servicio del proyecto microhidráulico Huasco. De las diversas simulaciones realizadas se concluye que todos los elementos presentes diseñados cumplen con la Norma establecida; las cartas de operación de los generadores tienen capacidad de compensación, las líneas tienen el dimensionamiento necesario para los flujos en diversas condiciones de operación, los controladores estabilizan la central ante contingencias de diversa severidad, los interruptores soportan las distintas corrientes de falla y las protecciones aíslan de forma selectiva, coordinada, rápida y confiable, además de tener la sensibilidad adecuada para detectar condiciones anormales de operación.