Informe de Seminario para optar al grado de Licenciado en Historia / Seminario de grado: Conflictos Ambientales en Chile Contemporáneo / Fondecyt Nº 1160857, “La Vida Social de la Energía: trayectorias territoriales de la energía en tres regiones del sur-austral de Chile”

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil Química / La producción y consumo de energía constituyen hoy la mayor fuente de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) en Chile, debido a que la matriz de generación eléctrica actual se compone en más de un 50% por fuentes de combustibles fósiles. La creciente demanda energética nacional profundizará esta situación, salvo que se desarrolle una nueva matriz energética que aporte a la solución de este problema. El siguiente trabajo busca evaluar ambiental y socioeconómicamente escenarios de generación de energía eléctrica al año 2050 en Chile, prestando especial atención a su potencial de calentamiento global, para proponer qué tecnologías de generación eléctrica renovable son más atractivas para el país y que ayudan a combatir el cambio climático y los compromisos internacionales que tiene Chile con la reducción de GEI. Se divide a Chile en macrozonas, identificando su potencial energético disponible para cada uno de sus recursos renovables (residuos, biomasa, solar, eólico, hídrico, marino y geotérmico). Se estima que el potencial bruto y técnico ERNC de Chile es de, respectivamente, 25.000 y 60 veces mayor a la capacidad instalada de generación actual. Se seleccionan 8 tecnologías ERNC y se realiza un análisis multicriterio considerando la disponibilidad del recurso, el costo nivelado de la energía, la aceptabilidad social, y el potencial de calentamiento global. Se obtiene que las más preferibles para Chile corresponden a la solar PV, eólica y solar CSP, y que entre las últimas se encuentran las tecnologías de biogás, biomasa y WTE. Los escenarios de generación eléctrica que se evalúan son dos. El escenario A corresponde al escenario base, sostenido por las proyecciones realizadas por el Ministerio de Energía y que se compone principalmente de plantas nuevas a gas natural, solar PV, solar CSP, hidroeléctrica convencional y eólica. El escenario B se define como una alternativa más ambiciosa al escenario A, alcanzando una matriz 100% renovable al 2050, más diversa y con mejor distribución territorial, y, utilizando residuos como fuente energética. Además, el ingreso de nuevas centrales se compone únicamente por tecnologías ERNC. La evaluación ambiental arroja que ambos escenarios reducen las emisiones de GEI en el sector energía. Al año 2050 el escenario A emite 26 millones [tCO_2eq ] menos que el año 2024. Incorporando las emisiones evitadas en el sector residuos, el escenario B logra evitar 52 millones [tCO_2eq ] en total. Considerando la meta del 30% de reducción de GEI al 2030 adquirida por Chile, el escenario B logra la meta con un 32% de reducción al 2030; el escenario A no, pues alcanza una reducción de un 27%. En la evaluación socioeconómica se cuantificaron los costos y beneficios sociales de ambos escenarios y se concluye que ambos escenarios son rentables. El escenario A presenta un VAN Social de 3.694 [MUSD] y el escenario B un VAN Social de 8.865 [MUSD], siendo este último el más atractivo económicamente debido a los beneficios sociales obtenidos por una mayor reducción de emisiones de GEI. Del análisis de sensibilidad se obtiene que el VAN Social es altamente sensible al costo de venta de la energía. Finalmente se concluye que el escenario B es la alternativa que genera un mayor bienestar para el país. Por lo tanto, una matriz energética 100% renovable y con preferencia por las ERNC, diversificada y con buena distribución territorial es a lo que debe apostar Chile. Como desafío a futuro queda mejorar las estimaciones de los costos y beneficios sociales junto con agregar los que no han sido cuantificados en este trabajo, lo que en general, ayudaría a realizar una mejor evaluación de los proyectos e incluso hacer al escenario B más atractivo aún.

Ingeniero Civil Eléctrico / En el presente documento se detalla el trabajo de título Análisis Del Impacto De Un Sistema Cap And Trade En El Sector Generación Eléctrica Considerando Escenarios De Bajos Costos De Desarrollo De Las Energías Renovables No Convencionales . El objetivo general consiste en modelar la aplicación de un sistema Cap and Trade (Sistema de Emisiones Transables) que permita analizar el impacto en la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero en el sector generación eléctrica, en un escenario de bajos costos de inversiones de las tecnologías renovables no convencionales. Un sistema Cap and Trade es una herramienta de mercado utilizada para el control de emisiones de gases de efecto invernadero. Una autoridad central establece un límite sobre la cantidad de gases contaminantes que pueden ser emitidos. Las empresas son obligadas a gestionar un número de permisos de emisiones (también conocidos como derechos o créditos), que representan el derecho a emitir una cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero. Las compañías que necesiten aumentar las emisiones por encima de su límite deberán comprar créditos a otras compañías que contaminen por debajo de su límite o que pueden implementar medidas de mitigación. De esta forma se consigue, en teoría, que las compañías que hagan efectiva la reducción de emisiones son las que lo hagan de forma más eficiente (a menor costo), minimizando el costo agregado que la industria paga por conseguir la reducción. En esta memoria se trabajó con un modelo de optimización de la planificación de la generación eléctrica al cual se le realizaron las siguientes modificaciones. Se agrega una variable de holgura a la ecuación de emisiones máximas del sector generación eléctrica para representar la capacidad que tiene el sector generación de energía eléctrica de comprar permisos de emisiones a otros sectores. Asimismo, se incorporó una restricción para modelar el Cap de emisiones totales del sector energía. A la función objetivo se le agrega un costo asociado a las compras de derechos de emisiones del sector generación eléctrica a los otros sectores. Se propuso una metodología para definir los Cap sectoriales basada en las trayectorias para cumplir los compromisos internacionales de mitigación de gases de efecto invernadero. El modelo se evaluó para dos escenarios de precios de los permisos de emisiones transables y para tres escenarios de Cap de emisiones. Los resultados muestran que para un escenario de precios bajos de los permisos de emisiones, el sector generación eléctrica privilegia comprar permisos de emisiones en los otros sectores, en vez de invertir en tecnologías bajas en emisiones de su sector. Al contrario, para el escenario precios medios de permisos de emisiones transables, el modelo prefiere invertir en tecnología renovable y desplazar a la generación térmica tanto en inversión como en el despacho.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Transporte. Ingeniero Civil / La exposición a contaminantes atmosféricos es un tema relevante producto de los impactos que genera, tanto en la salud humana como el medioambiente, especialmente en los períodos invernales. Esta investigación tiene como finalidad estimar la exposición a material particulado de diámetro 2,5 o menor (MP2,5) de los usuarios frecuentes de transporte público combinando bases de datos de movilidad y de contaminación atmosférica. La movilidad de la población se estima con datos de la operación del sistema de transporte público de Santiago de Chile para la semana laboral del 20 al 24 de julio de 2015. Esta información proviene de la ubicación de los buses en ruta por pulsos GPS y las transacciones de pago de los usuarios con tarjetas inteligentes. Con información del viaje sobre el paradero de bajada, propósito (hogar, trabajo, estudio, otros) y comuna de residencia, se construye la trayectoria de 105.588 usuarios, equivalente al 1,7% de la población de Santiago. La metodología se basa en asignar la posición de los usuarios a la posición de los paraderos de transporte público visitados durante sus viajes y en estimar el tiempo de exposición como el tiempo que gasta el usuario en actividades. El análisis de la exposición se realiza comparando los resultados de la aplicación del método a dos bases de datos distintas: las mediciones de las once estaciones de monitoreo de Santiago y las salidas del modelo CHIMERE cada 2 [km]. Los resultados muestran que la exposición promedio diaria en el período es de 44, 75, 73, 73 y 67 [µg/m3] con estaciones de monitoreo y de 45, 72, 69, 89 y 82 [µg/m3] con CHIMERE. El 91% de la exposición se concentra en las actividades trabajo/estudio y hogar en trabajadores/estudiantes para ambas bases de datos. CHIMERE muestra una mayor concentración de MP2,5 en los lugares de trabajo/estudio y menor en los hogares que lo observado por las estaciones. Los resultados con estaciones muestran una baja variabilidad de la exposición que no es realista para residentes de comunas de gran superficie, por lo que la distribución actual de la red de monitoreo es insuficiente para estimar la variabilidad espacial de la exposición. El método presentado tiene la capacidad de estimar la cantidad de personas afectadas por los niveles de MP2,5 establecidos por la norma primaria de calidad del aire y tiene el potencial de evaluar políticas medioambientales. Se sugiere la inclusión de factores para capturar la variabilidad de las concentraciones a nivel de sub-grilla en CHIMERE (Valari et al., 2010) para mejorar la estimación de la exposición. A modo de perspectiva futura, se puede extender el análisis vinculando los resultados con mortalidad y consultas hospitalarias por comuna, incorporando otros tipos de usuarios más vulnerables y ampliando el método a otros contaminantes y horizontes temporales.