Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Plantea diseñar, estructurar y caracterizar una red de registradores en cada una de las sub estaciones de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos a través de redes Ethernet y GPRS, para lo cual el informe de sustentación empieza tratando el fundamento de lo planteado que son la redes, su funcionamiento, los tipos de redes que existen, etc. Una vez conocidos estos fundamentos nos centramos en explicar la tecnología a aplicar fundamentalmente en este diseño, la tecnología GPRS, así como las soluciones planteadas por cada operador móvil para esta sustentación. Como parte de la estructura de una red de datos se explica cómo se aplica los conceptos de APN y VPN para la presente informe, ya que tenemos un panorama general sobre las formas y medios de comunicación que se aplicaran en el presente informe, hablaremos de sistemas de medición integral aplicados al concepto de sub estaciones eléctricas en la cual detallaremos como se componen estas, y enfatizaremos la parte de medición del consumo eléctrico con medidores multifunción, este capítulo concluye hablando de la tarifas eléctricas peruanas. Luego de tener bien definidos todos nuestros elementos que componen la tesis, estamos listos para implementar los medidores pilotos así como un sistema de medición completo, desde la instalación de los componentes de medición hasta la parte del montaje de la caja portamedidor, se explicara la configuración de cada uno de los medidores los cuales cuentan con tarifas distintas y también plantillas de configuración distintas, luego de tener todos estos componentes listos se realizara la muestra de lectura local mediante un conector óptico. Una vez teniendo montado el sistema procedemos a mostrar la manera de tener estos registros remotamente, configurando el modem tanto para telemetría sobre Ethernet y GPRS respectivamente, la lectura en forma remota se realiza en ambos modos, con lo resultados obtenidos después de esta lectura se proceden a analizar tanto el consumo energía activa y reactiva, así como parámetros de calidad de energía como voltaje y frecuencia. De acuerdo a los datos obtenidos se puede establecer un diseño para una red general de medidores en las sub estaciones de la UNMSM, la cual también implica tener un centro de monitoreo con el respectivo software para integrar diferentes marcas de medidores, así como registrar eventos y alarmas de los medidores en tiempo real publicando estos ya sea por correo electrónico o SMS. / Tesis

El presente informe analiza globalmente el estado actual de los edificios de oficina de Santiago para aportar en materia de eficiencia energética en el desarrollo de futuras políticas públicas, plantear soluciones a los problemas que afectan a este tipo de construcciones y ser una pauta para su diseño. Para efectos de este trabajo se eligió una zona térmica y un tipo de edificios en particular; sin embargo, se desarrolló una metodología que puede ser usada en otros tipos de edificios o de otras zonas geográficas del país. En una primera parte del informe se repasan los distintos tipos de energías existentes y sus diferencias, se definen las condiciones de confort dentro de una oficina, cómo se abordan éstas en los distintos aspectos y cuáles son las variables que la definen. Luego, mediante indicadores se estudian los consumos energéticos y de agua potable en una muestra de edificios de oficina. Después se analiza la distribución de los consumos y se examina la incidencia de los gastos de estos suministros en los costos totales de la oficina. Por último se calculan las emisiones de CO2 emitidas al medio ambiente por el funcionamiento de éstas. Los principales índices son los siguientes: —Consumo anual de electricidad: 95,4 kWh/m2 —Consumo anual de gas natural: 34,6 kWh/m2 —Consumo anual de agua potable: 1,43 m3 /m2 Finalmente se concluye que las emisiones de CO2 son más de 50 kg/m2 de oficina y que estas emisiones ocurren tanto dentro de la oficina como en los centros de conversión de energía. Además los costos anuales en energía y agua potable son del orden de 10150 $/m2, lo que corresponde al 9% aproximado del arriendo de las oficinas.

El terremoto ocurrido el 27 de Febrero del 2010 en la zona centro-sur de Chile, dejó en evidencia la escasa autonomía eléctrica local de los centros de consumo, vinculados a un frágil sistema de abastecimiento eléctrico. De ahí la necesidad de avanzar hacia una matriz energética diversificada, que impulse la independencia energética de las distintas localidades, e incremente la confiabilidad del suministro eléctrico. En este sentido, las Energías Renovables No Convencionales (ERNC) apuntan a jugar un rol protagónico en la solución, impulsadas por la tendencia al alza del precio de los combustibles fósiles, y la disminución en el costo de generación de la energía eléctrica proveniente de fuentes renovables. Es así como los sistemas híbridos de generación eléctrica conectados a la red ofrecen una solución directa a la problemática planteada, principalmente en localidades rurales expuestas a frecuentes y prolongados cortes de suministro eléctrico. Como estrategia de trabajo, se desarrolla una metodología que permita el diseño de un sistema híbrido Fotovoltaico (PV) -Eólico-Diesel con almacenamiento conectado a la red, que sea capaz de entregar autonomía energética frente a un prolongado corte en el suministro eléctrico proporcionado por la red, y que tenga la capacidad de inyectar a la red los excedentes energéticos que no se consumen. La metodología generada propone un desarrollo paso a paso, comenzando por la búsqueda de datos estadísticos de las fuentes energéticas primarias solar y eólica, hasta finalizar encontrando la configuración óptima del sistema híbrido bajo el criterio mono-objetivo económico, que cumple las condiciones técnicas especificadas. Como herramienta de resolución, se utiliza el programa de optimización para modelos de micro-energía HOMER, el cual selecciona los equipos y configura el sistema idóneo. La metodología se ejemplifica y valida, con la aplicación de la misma al caso de la Posta de la localidad rural de Boyeruca, estudiando los resultados técnicos y económicos en función de distintos períodos de corte de suministro eléctrico. También se evalúa la dependencia de las configuraciones óptimas en función de parámetros como: radiación solar, precio del diesel, contrato de venta de excedentes eléctricos y precio de los equipos. Este trabajo permite aplicar la metodología de diseño desarrollada, a cualquier otra localidad en la que se desee resolver problemas de autonomía y confiabilidad mediante un sistema híbrido con almacenamiento conectado a la red, basado fundamentalmente en los recursos renovables solar y eólico. También invita a la incorporación futura de especificaciones en la metodología, que permitan obtener resultados más precisos o que incorporen otras fuentes energéticas.

Los principios y técnicas lean puedes ser satisfactoriamente aplicadas en el sector retail, dando como beneficio las mejoras en los flujos operacionales. En esta investigación se menciona la propuesta de mejora del proceso de cobranza de energía eléctrica en un centro comercial. En principio, se utiliza la herramienta Value Stream Mapping (VSM) para conocer el tiempo total del proceso (1046 minutos) desde la toma de registros hasta la cobranza a los locatarios, seguidamente, se utiliza el diagrama de control donde se muestra que el proceso se encuentra fuera de control estadístico. El estudio considera la aplicación de las siguientes medidas: (1) implementación de análisis de cuello de botella reduciendo (145 minutos), (2) implementación de las 5S en lugares donde se desarrolla el proceso logrando la reducción (84 minutos), (3) implementación de Kanbak-Just in time reduciendo (55 minutos) y por último (4) desarrollando un programa de mantenimiento preventivo (20 minutos). La aplicación de estas metodologías influyó en la reducción de los tiempos de ejecución del proceso. De esta forma las herramientas utilizadas pueden servir de inicio a investigadores que busquen mejorar los procesos de cobranza de servicios básicos.

A partir de las modificaciones a la ley general de servicios eléctricos realizada a través de los decretos con fuerza de ley Nº 19.940 y Nº 20.018, se establecieron condiciones especiales para los medios de generación no convencional provenientes de fuentes renovables. Sin embargo, el incentivo más importante se estableció con la ley Nº 20.257 de fuentes de generación renovable no convencional (ley de ERNC), que obliga a las empresas generadoras a certificar entre un 5% y un 10% de la energía retirada por sus clientes finales mediante inyecciones de energía renovable no convencional (ERNC) en los sistemas SIC y SING mediante generación propia o contratada, estableciendo multas por megawatt hora no certificado. En consecuencia, la aplicación de esta ley a partir del 2010 fomenta el desarrollo de dichas tecnologías para los suministradores actuales del sistema así como para los nuevos inversionistas. Por otro lado, dado que los grandes consumidores negocian directamente sus contratos de suministro eléctrico con las empresas de generación o distribución, requieren desarrollar una estrategia que evalúe los impactos de la nueva normativa; promoviendo un nuevo modelo de negocio entre las partes. El objetivo de esta memoria es desarrollar modelos de negocio para grandes consumidores, que incorporen la entrada en vigencia de esta ley. Para ello, se evaluará la instalación de generación propia, la contratación de generación renovable no convencional o la negociación de nuevas condiciones contractuales. Se considerarán tecnologías de generación eólica, solar e hidráulica de pequeña escala. Además de las consecuencias globales en los sistemas SIC y SING de la aplicación de la ley Nº 20.257. En cada modelo se estudia las consideraciones técnicas, legales y económicas, con especial interés en las relaciones contractuales entre suministradores y clientes libres; y finalmente se compararán en función del sobrecosto final que producen. Se establecerán cuatro modelos de negocios: la instalación de centrales de generación mediante la creación de una nueva empresa de generación, la instalación de centrales operadas y comercializadas mediante una empresa de generación externa, contratos especiales para el suministro de la energía afecta a certificación y contratos de suministro aceptando los mayores costos por pago de multa o desarrollo de inversiones en estas tecnologías. Como resultado de este estudio, se determinó que la tecnología más factible a desarrollar son las pequeñas hidráulicas por sus menores costos, gran potencial existente y experiencia en su operación; luego la tecnología eólica, que si bien tiene un costo superior a la energía hidráulica y es más innovadora en el mercado, aún es viable de desarrollar. Por último, las tecnologías solares presentaron costos muy superiores a las anteriores no siendo rentables para las condiciones actuales, pese a las condiciones inmejorables que se presentan en el país. En cuanto a la evaluación de los modelos de negocios, se determinó que la formulación de contratos de suministros especiales es la mejor alternativa; seguido por la instalación de generación propia, favoreciendo la que se opera y comercializa desde un generador externo en comparación a formular una empresa de generación. La alternativa más desfavorable es acepta el costo alternativo de la multa por energía no certificada al cliente, ya que produce un mayor sobrecosto que las alternativas anteriores.

La Eficiencia Energética es el conjunto de acciones que permiten optimizar la relación entre la cantidad de energía consumida y los productos obtenidos. Dado que en el último tiempo ha existido un aumento sostenido en el precio de la energía eléctrica, así como de los combustibles, se hace necesario estudiar medidas que permitan disminuir los costos operacionales del sector industrial, y en especial, que generen ahorros de energía sustentables en el tiempo, y de manera responsable con el medio ambiente. En este contexto se enmarca el presente trabajo de título. En él se desarrolla una guía que permite diseñar, operar y mantener de manera eficiente una planta industrial, realizando evaluaciones técnicas y económicas para la incorporación de medidas de uso eficiente de la energía. En este sentido cabe señalar que la industria minera es un sector propicio para implementar alternativas que permitan generar ahorros de energía, dado el trabajo intensivo que realizan los diferentes procesos que actúan en la cadena productiva, y que participan de manera permanente en el consumo de electricidad y combustible. De esta manera, y conociendo las ventajas que posee la industria minera para el uso eficiente de la energía, es que la empresa Anglo American Quellaveco S.A se ha interesado en desarrollar una planta concentradora de cobre con altos índices de eficiencia energética, por lo que este proyecto minero será la base de partida para el presente estudio. Sin pérdida de generalidad, las opciones de uso eficiente de la energía descritas en este documento pueden ser replicadas en todo el sector industrial. La metodología desarrollada contempla llevar a cabo una caracterización completa de los diferentes procesos y equipos que interactuarán en la planta concentradora Quellaveco, con el objetivo de conocer las condiciones de operación de cada equipo. Luego se desarrolla una explicación técnica, y un análisis económico, de cómo se pueden implementar las alternativas de uso eficiente de la energía y se evaluarán los resultados en la planta. Se concluye que el uso eficiente de la energía en Quellaveco permitirá ahorrar anualmente 108,7 [GWh] de energía, lo que significa el 8,66% de la demanda global de la planta. Se observa además que, al inscribir Quellaveco como un mecanismo de desarrollo limpio, se podrán obtener ganancias anuales superiores a los US$ 230.000, lo que corresponderá a disminuir las emisiones de CO2 en 68.000 toneladas por año.

Ingeniero Civil Eléctrico / El objetivo principal de este trabajo es analizar y determinar el impacto que tiene la modelación de cargas en estudios sistémicos realizados en el Sistema Interconectado Norte Grande, SING. Para lograr el objetivo se revisa la literatura y se implementan casos de estudio donde se visualiza el impacto que tiene la modelación de cargas en las variables eléctricas del SING. Mediante estudios de estabilidad transitoria se analiza la respuesta en Tensión y Frecuencia para los distintos modelos de cargas. Se verifica la influencia que los modelos de carga tienen en el diseño y operación del sistema. Además, se identifican y comparan las influencias que tienen la dependencia de la Frecuencia, dependencia de Tensión y la constante de inercia asociada a la carga motriz. Las conclusiones del estudio realizado indican que los modelos de cargas eléctricas son relevantes para identificar la respuesta de las variables eléctricas del sistema ante diversas contingencias. Sin embargo, se destaca que la elección del modelo de carga debe tomar en cuenta el objetivo del estudio. En este sentido, en ocasiones se aceptan discrepancias menores, las que otorgan mayor seguridad en la toma de decisiones de operación, debido a la incertidumbre en las variables de simulación involucradas.

Ingeniero Civil Eléctrico / El siguiente trabajo muestra la construcción de las curvas de costo marginal de abatimiento de gases de efecto invernadero (CCMA de GEI) asociadas al área de Molienda de la Planta Concentradora de Sulfuros de la Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi (CMDIC). El objetivo es determinar el potencial de ahorro de emisiones de CO2e de Molienda a través de la implementación de proyectos de eficiencia energética detectados. El procedimiento de construcción de estas curvas se basa en la implementación del Sistema de Gestión de Energía (SGE), basado en la norma ISO 50.001, desarrollada durante el año 2013 por la Superintendencia Eficiencia Energética (SEE). Esto permite obtener un perfil energético detallado por equipo y zona de producción, con el que logra definir una línea base de consumo de electricidad. El resultado de la auditoría permitió detectar 217 motores eléctricos auxiliares en Molienda, que consumieron un total de energía de 63.9 [GWh] el año 2012. Dentro de estos se encuentran equipos definidos como críticos en consumo, liderados por las bombas de hidrociclones, compresores, bombas de alta presión, lubricación y de sistemas de enfriamiento, y distintas correas transportadoras. Una vez definida la línea base (año 2012), la construcción de las CCMA se vinculan a tres proyectos de eficiencia energética: reemplazo de motores de inducción de eficiencia estándar (IE1) por motores de eficiencia Premium (IE3), implementación de variadores de frecuencia (VDFs) en los motores de inducción críticos, e implementación conjunta de VDFs y motores IE3 sólo en los motores de inducción críticos en consumo de energía eléctrica y alta variabilidad de carga. Los resultados muestran que el potencial de ahorro de energía es mucho más beneficioso (energética y económicamente) al llevar a cabo los proyectos de eficiencia energética en motores de determinadas características nominales y operacionales. Sólo implementando estos proyectos, cuyos retornos económicos son positivos para la empresa, se permiten reducir 1.369 toneladas de CO2e al año, con un beneficio económico de 413.248 [USD].

Ingeniero Civil Industrial / Uno de los principales desafíos a nivel mundial en la actualidad, es el poder generar las condiciones adecuadas para un desarrollo energético sostenido en el tiempo, tanto desde un punto de vista económico, como tecnológico y social. Tomando en consideración que el crecimiento se relaciona a un aumento en la demanda energética, es importante encontrar formas para poder aumentar la eficiencia en el consumo, es por esto que Chile crea el PNAEE 2020 y la Ley de Eficiencia Energética, entre otras medidas que buscan empoderar más al sector público en la materia y poder mejorar el acceso de los distintos actores al sistema. Este informe presenta los detalles principales de una serie de metodologías utilizadas por algunos países de la OCDE para monitorear la evolución del consumo de energía, y de este modo tener una guía para poder enfocar los esfuerzos y gestionar estrategias futuras, es decir, permiten evaluar la eficiencia energética. Se denominan como Métodos de Descomposición por Índices. El objetivo principal de este trabajo es poder aplicar para la base de datos de Chile, uno de los Métodos de Descomposición junto con algunas extensiones, y de esta forma obtener análisis con respecto a cómo se han ido moviendo los diferentes sectores. Posterior a esto se realiza un análisis económico de cada sector presente en el PIB, además se describen las principales propuestas de Chile en materia de eficiencia energética, como lo son la Agenda de Energía y el Plan País de Eficiencia Energética. Se espera que el lector pueda interiorizarse en los análisis, así como tomar la importancia que tiene la existencia de metodologías como la presentada en la presente tesis, que permiten llevar a un plano diferente la información relacionada al consumo energético.

Ingeniero Civil Electricista / Nuestro país está pasando por una etapa, dentro del crecimiento económico mostrado en los últimos 20 años, en que el tema energético está más latente que nunca. Se han presentado importantes proyectos mineros e industriales que buscan seguir el camino ascendente de crecimiento macroeconómico, pero sin embargo nos encontramos en un escenario con un alto nivel de incertidumbre en el sector encargado de generar la energía eléctrica, trayendo consigo, desde un aumento sostenido de la cuenta de electricidad en los hogares hasta miedo a invertir en Chile en diferentes áreas por parte de capitales extranjeros. Otro componente con el cual no se contaba hace un par de años, es la búsqueda por parte de la sociedad de ser escuchados en materia energética y medioambiental, que si bien no se cuenta con una base teóricamente fundamentada, es un comienzo alentador de generar debate dentro de la sociedad y crear una cultura energética. En el último tiempo hemos sentido latente una caracteristica desventajosa que posee nuestra matriz eléctrica: su alta dependencia energética. Los últmos años se han mostrado particularmente bajos en precipitaciones lo que obliga al sistema a operar con sus centrales térmicas, superando la energía generada con esta tecnología sobre la hidraúlica, esto repercute en un alza de los precios por energía. Es por esto que existen planes importantes para mitigar esta alta dependencia energética y buscar nuevas formas de generación, la ley ERNC, por ejemplo, obliga que al año 2024 el 10% de los retiros del SIC y SING provengan de energía límpia, renovable y no convencional. En el segmento de transmisión se observan problemas que se están traudciendo en fuertes congestiones debido al atraso de proyectos y al aumento de la demanda por energía. En este punto es donde nos convoca este trabajo, el retraso de la entrada en servicio de una línea de 500 kV que une las subestaciones Nogales y Cardones pronostica fuertes congestiones en el sector norte del SIC hasta el año 2018 cuando se espera su entrada en servicio. Para poder dimencionar el perjuicio económico debido a las fallas en su planificación y su posterior atraso se comparará este escenario base con un escenario donde la fecha de entrada de la línea corresponde a abril de 2013, una fecha en la cual el sistema ya comienza a ver congestiones en este sector y es oportuna su contrucción. El estudio de los casos arrojó que la entrada oportuna del proyecto de transmisión para el año 2013 reduce de manera importante los costos de operación, un resultado que debe ser tomado en cuenta por las autoridades y replantearse la mirada a corto plazo que se utiliza en la planificación de la transmisión. Es así que urgen lineamientos energéticos que permitan al país no enfrentarse con los problemas sociales y medioambientales que se han visto en el último tiempo y destrabar los proyectos de generación en sus etapas de evaluación que finalmente termina por perjudicar al sistema eléctrico y a la sociedad misma.