Ingeniera Civil Química / El consumo energético, para las empresas productivas resulta ser una de sus principales contingencias, debido al sostenido aumento que han experimentado los precios de los combustibles. Para el caso de las máquinas papeleras, el mayor consumo energético dentro de su proceso de fabricación ocurre en las etapas de secado, las cuales tienen como objetivo remover una gran cantidad de agua desde la hoja ya formada, mediante el uso de energía térmica. Esta etapa consta fundamentalmente de dos subprocesos. En primer lugar, cuenta con un sistema de vapor y condensado, en el cual el papel es secado por conducción, mediante el contacto con un cilindro secador alimentado con vapor, y posteriormente por una capota de aire caliente que en contacto con el papel, lo seca por convección. El objetivo general de este trabajo es establecer los parámetros operacionales que permitan optimizar el consumo específico de combustible en procesos de secado de papel tissue, específicamente en la capota de aire caliente, en la Máquina Papelera N°2 de CMPC Tissue, Planta Talagante. Esta planta cuenta con una producción anual de 59.000 [ton/año], y sus productos terminados se identifican con las marcas Elite, Confort, Nova, Noble y Ladysoft, entre otros. Para llevar a cabo esta tarea, se realiza un análisis teórico del proceso de secado, en el cual se identifican las siguientes variables relevantes para los fenómenos de transferencia de calor involucrados: velocidad, temperatura, flujo y humedad del aire. Operacionalmente, estas variables se pueden controlar mediante el manejo de parámetros de proceso, tales como la velocidad de los ventiladores de recirculación de aire y la apertura de dampers de entrada y de salida del sistema de capota de aire caliente. Por lo anterior, se planifican dos fases experimentales a desarrollar. En la primera, se busca observar la influencia de la velocidad y flujo del aire en el proceso de secado, utilizando diversos valores de velocidad de los ventiladores de recirculación del aire. En la segunda, se exploran distintos valores de apertura en los dampers para controlar el flujo y humedad del aire. Los resultados obtenidos indican un menor consumo específico de energía para el caso en que se opera con mayores velocidades en los ventiladores de recirculación, y por ende, cuando el sistema trabaja con un mayor flujo de aire, alcanzándose una disminución del 16% en el consumo específico de combustible. La primera condición descrita se atribuye a que el sistema opera con un coeficiente de convección de calor mayor, debido al aumento en la velocidad el aire. En segundo lugar, una mayor apertura en los dampers de entrada y mayor cierre en los de salida, establecen una condición de operación con mayor flujo de aire, lo que favorece la transferencia por convección e intercambio másico.

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil Industrial / La industria de distribución eléctrica en Chile sufre anualmente pérdidas, solo en el año 2012 la empresa en estudio registró pérdidas por más de 6 mil millones de pesos ya sea por robo o fallas en los equipos de medición, por lo cual existe un gran interés de parte de estas en buscar soluciones para mitigar esta problemática. El presente trabajo tiene como objetivo la creación de modelos de minería de datos que logren identificar aquellos consumidores que poseen una alta propensión al hurto de electricidad. Para esto, se utilizó la información histórica disponible de los clientes desde enero de 2012 a marzo de 2014, tales como consumo mensual, inspecciones previas, cortes de suministro, entre otras fuentes. La información fue separada en dos bases de datos de acuerdo a si un cliente posee o no algún registro de inspección durante el periodo de estudio. Esta división se debe a que un cliente inspeccionado ya posee un filtro previo de inspección y a diferencia de un cliente no inspeccionado, se tiene la certeza de si ha cometido fraude o no. Con la data de clientes inspeccionados, se construyeron tres modelos de clasificación: regresión logística, árbol de decisión y random forest. Además, debido a que se tiene una data desbalanceada con un 2.2% de casos fraude, se realizó de forma paralela un modelo de regresión logística ponderado que obtuvo resultados similares al modelo sin ponderar concluyendo que el desbalanceo de clases no afecta el problema. Utilizando como métrica de evaluación una curva de ganancia, el modelo de random forest obtuvo los mejores resultados capturando un 39% del fraude en el primer decil de clientes versus un 35% alcanzado por el modelo de regresión. En cuanto al tiempo de ejecución, el modelo random forest tardo más de un día en su construcción mientras que el modelo de regresión y árbol de decisión tardaron entre 2 y 3 minutos. Debido a la simpleza en la interpretación de sus resultados y a su breve tiempo de ejecución se escoge el modelo de regresión logística (sin ponderar) para generar la probabilidad de fraude de cada cliente, el cual al ser aplicado a la data de clientes no inspeccionados logra una tasa esperada de fraude de un 8.6%, cifra que supera al 2.2% capturado en la realidad y que además se traduciría en una recuperación promedio mensual de más de $MM 7 si se realizasen la cantidad de inspecciones sugeridas. De forma complementaria, con la data de clientes no inspeccionados, se construyó un modelo de clustering cuyo objetivo es agrupar clientes con similares características e identificar casos anómalos o más alejados de su grupo. Para establecer un punto de comparación entre los resultados obtenidos, se aplica el modelo de regresión al listado de casos anómalos, obteniendo una tasa esperada de fraude de un 3.1%. Finalmente, como lineamiento futuro se espera la incorporación de otras fuentes de información que se cree serán de gran aporte en la detección de fraude energético, tales como información demográfica más detallada de los clientes y un análisis económico más preciso que permita mejores estimaciones de los beneficios a obtener.

Ingeniero Civil Eléctrico / Este trabajo de memoria de título tiene como objetivo identificar y evaluar proyectos de eficiencia energética en el Puerto Patache de la Compañía Doña Inés de Collahuasi. Este objetivo se alinea con los esfuerzos de Collahuasi por ser una compañía sustentable con el medio ambiente y comprometida con la reducción de sus emisiones de gases de efecto invernadero. Para identificar proyectos de eficiencia energética se caracteriza el consumo de Puerto Patache de acuerdo a los motores eléctricos utilizados en el puerto. Los motores se agrupan de acuerdo a su aplicación, horas de uso, potencia, energía, entre otros parámetros para determinar las aplicaciones en las que se deben concentrar los esfuerzos. Este análisis muestra que los sistemas de bombeo, compresores de aire, correas transportadoras, agitadores y la iluminación son los consumos más demandantes en Puerto Patache. Conociendo aquellas aplicaciones más importantes se proponen proyectos de eficiencia energética según las medidas más eficaces para disminuir el consumo energético. En el caso de sistemas de bombeo, compresores de aire y correas transportadoras el uso de sistemas de control de velocidad con un variador de frecuencia demuestra tener un gran impacto en la reducción del consumo. En tanto, para motores en general se aborda el cambio del motor por motores más eficientes y compensación individual de reactivos. Además, se estudia el reemplazo de luminarias por luminarias eficientes. Los resultados muestran que existen grandes oportunidades de eficiencia energética, principalmente asociados a proyectos de instalación de variador de frecuencia en los sistemas de bombeo y al cambio de luminarias. En tanto, no es recomendable realizar cambio de motores ni invertir en compensación individual reactiva puesto que los motores existentes no presentan problemas de eficiencia y se estima que las pérdidas en los conductores del puerto no justifican que se compense el factor de potencia para reducir las pérdidas de potencia activa. Con respecto a las correas transportadoras, un análisis teórico de la reducción de potencia por reducción de velocidad muestra que es posible reducir el consumo eléctrico en este tipo de carga sin afectar la producción de la planta.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica / El objetivo de este trabajo es el de desarrollar una metodología para analizar la factibilidad de una interconexión eléctrica entre dos sistemas adyacentes y ensayar su aplicación al caso de una interconexión eléctrica entre los sistemas eléctricos SIN Boliviano y SING Chileno. Como punto de partida, se realizó una revisión de la producción científica en este campo. De este ejercicio lo más sobresaliente es la muy notable evolución entre los sistemas eléctricos de países Europeos respecto a otros continentes. En Sudamérica la producción científica es en comparación muy limitada. La metodología general seguida se resume en tres etapas: I) Definición del objetivo y acotación del alcance del trabajo. II) Revisión de contexto y requerimientos de información. III) Identificación de los componentes clave y relacionamiento lógico entre ellos como base para construir una metodología y definir: criterios de factibilidad, indicadores y conclusiones. El modelo propuesto para la evaluación de la factibilidad de una interconexión se plantea en torno a tres aspectos: 1) Identificación del potencial de exportación de cada sistema. 2) Robustez física de las redes eléctricas de cada sistema ante la hipótesis de interconexión. 3) Efectos de una interconexión en los mercados eléctricos. Se consideran como las principales contribuciones de este trabajo: 1) Un modelo diferente para la identificación del potencial de exportación de un sistema eléctrico centrado en la demanda. 2) Visualización del potencial de exportación por días típicos para identificar el potencial de intercambio entre dos sistemas y para la simulación de la operación simultánea bajo hipótesis de interconexión. 3) La metodología para evaluar la factibilidad de una interconexión eléctrica binacional. Los principales resultados alcanzados al aplicar la metodología al caso SIN y SING son: 1) Haber estimado el potencial teórico de exportación de energía eléctrica de éstos, p.ej.: 300 MW con un 76% de disponibilidad anual para el SIN y 150 MW con un 75% de disponibilidad anual para el SING. 2) La determinación de una cota máxima para la capacidad que una línea de transmisión eléctrica binacional podría tener, de 150 MW, sin afectar negativamente la operación individual de los sistemas involucrados. La aplicación del modelo de intercambio se realizó con datos reales de operación de 2007, se observó en el SIN un comportamiento esencialmente exportador y en el SING uno esencialmente importador. Para el exportador los resultados estimados de ingresos anuales fueron de 71 MUSD aprox., con el parque generador existente. Los costos anuales asociados a la producción de energía adicional se estimaron en 36 MUSD aprox. Para el Importador se estimaron 69 MUSD/año aprox. de ahorros en generación de energía y se estimaron 20 MUSD/año aprox. en costos relacionados a la importación de energía.

El presente proyecto tiene como objetivo desarrollar un plan de negocios para la creación de una empresa enfocada en la prestación de servicios profesionales para lograr ahorro energético, mediante un adecuado sistema de organización, una verdadera cultura de comunicación y un plan de innovación operacional idóneo que consienta realizar controles interactivos, gestiones de cambios y mejoras. El estudio de mercado considera una participación de mercado del 1%, equivalente a una cartera de ochenta clientes dispuestos a pagar un precio de USD 23 mil por el desarrollo del proyecto de ahorro energético. Esta estimación se basa en una empresa de características de consumo de 2.5GW anuales (facturación anual superior a USD 160 mil). Toda la operación y cadena de servicios debe centrarse en el cliente como actor principal y procurar que cada actividad agregue valor, tomando en cuenta la viabilidad económica y financiera del negocio. La estructura operacional y organizacional considera las necesidades del mercado meta para el proyecto de ahorro y las auditorías energéticas, con su respectivo alcance. Así, el proyecto de ahorro comprende visita técnica, ejecución de auditoría, presentación del informe auditado, implementación técnica de eficiencia energética, capacitación al personal y gestión de control periódico. El alcance de la auditoría energética, por su parte, incluye visita técnica, ejecución de la auditoría y presentación del informe. Para el inicio de operaciones se estima necesario contar con seis personas vinculadas directamente a la organización y el apoyo externo de firmas expertas en marketing e informática. La empresa se constituirá en la ciudad de Quito, Ecuador, como una compañía limitada, con el aporte de tres socios capitalistas. Su razón social será: SMART-ING Ltda. El análisis de viabilidad económica y financiera, basado en supuestos de sensibilidad como son: inferencia del precio y cantidad de clientes, esquema de flujo de efectivo, y distribución de las aportaciones de los socios en activos necesarios para el funcionamiento de la empresa, muestra un requerimiento de capital de USD 388 mil, recuperable en un periodo de dos años, considerando una tasa de descuento del 27%, una Tasa Interna de Retorno del 42% y un Valor Actual Neto de USD 526 mil. El estudio realizado evidencia un escenario financieramente atractivo para los inversionistas, que sin duda, deberá soportarse en la adecuada gestión de los costos y control de calidad del servicio entregado. Se recomienda, por tanto, la continuación del plan para la implementación de la empresa “SMART-ING Ltda”.

Para el arranque del proyecto comercial de la empresa de servicios de ingeniería energética denominada Smart – Ing, se desarrolla a continuación un plan de marketing que permita cuantificar por medio de variables estadísticas la factibilidad del desarrollo de una compañía que se dedique a la promoción de la conservación de la energía en la Ciudad de Quito, Ecuador. Para tal objetivo se pretende incorporar un estudio de mercado que permita cuantificar de manera puntual los diferentes actores energéticos, identificando en el mismo el comportamiento, su consumo, la demanda y los costos en que se incurren por el uso de la energía eléctrica en esa zona del país, además de segmentar por medio de variables de consumo, la naturaleza de la carga eléctrica, con el fin de saber cual nicho de mercado es más sensible a la necesidad de ahorrar energía eléctrica que finalmente le permita a la empresa Smart – Ing promover su plataforma de servicios en el contexto de la auditoria y el ahorro energético. Por la parte metodológica se expone el estudio de mercado, el mismo aplicado en la Ciudad de Quito, básicamente referenciados a la principal empresa proveedora de los servicios eléctricos, en este caso la Compañía Eléctrica de Quito. De los resultados de esta investigación se conoce que un 27% de carga eléctrica es imputable al Sector Industrial. Se obtiene información sobre la factibilidad de la idea de negocio desde el punto de vista de mercado, el mismo enfocado en los consumidores de energía eléctrica de carácter industrial, relevante es que existen en la Ciudad de Quito 13090 suscriptores eléctricos del tipo industrial, versus 672.123 abonados eléctricos residenciales segmentados por sus características de alto consumo. Se indica en el plan de negocios que existe una oportunidad de desarrollo comercial en los consumidores energéticos industriales en la ciudad de Quito, dada la creciente importancia de la conservación de la energía, además de contar con la tendencia de Políticas Gubernamentales del país que van orientada a la reducción gradual de la alta demanda en la energía eléctrica. Desde el punto de vista de las recomendaciones se considera manejar adecuadamente los medios publicitarios para obtener una buena concienciación y fidelidad de los clientes hacia la empresa.

La presente investigación tiene como finalidad identificar y proponer mecanismos regulatorios orientados a contribuir con la reducción de la incidencia de reclamos sobre excesiva facturación del servicio eléctrico, tomando en consideración que, desde el periodo 2015, se viene generando un aumento progresivo de reclamos, de los cuales el 65% se encuentran relacionados a la facturación de consumos del servicio público de electricidad. No obstante, el aumento progresivo de reclamos no necesariamente incrementa la satisfacción del usuario del servicio público de electricidad. Así, el bajo porcentaje de reclamos por excesiva facturación con pronunciamiento favorable al usuario en segunda instancia administrativa1 nos permite evidenciar, desde un primer momento, que la mayor cantidad de usuarios decidió interponer un reclamo cuando esta no era su mejor alternativa. Ahora bien, sin duda la deficiente elección del usuario del servicio público de electricidad obedece a diversos factores; sin embargo, en la presente investigación nos enfocaremos en uno de ellos: El desconocimiento del proceso de facturación por parte del usuario del servicio público de electricidad. De este modo, mediante un muestreo no probabilístico se diagnosticó una deficiente comprensión del proceso de facturación del servicio eléctrico, así como, de lo expresado en su recibo de electricidad, lo que generaría en el usuario una falsa percepción de facturación indebida, excesiva o errónea que, de haber sido evaluada con mayor información, probablemente no hubiera convergido en un reclamo. En ese sentido, se plantea mecanismos regulatorios orientados a la simplificación y estandarización del esquema de facturación y liquidación de consumos, que permitirán al usuario identificar con mayor facilidad la información que necesita para ejercer un reclamo realmente motivado, generando beneficios para los propios usuarios, las empresas distribuidoras y el regulador.