Orientador : Yaro Burian Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-17T01:54:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bim_Edson_M.pdf: 1854131 bytes, checksum: d4bb0e49edf9bb3d46e3df8aa934ec08 (MD5) Previous issue date: 1981 / Mestrado / Mestre em Ciências

El presente trabajo de investigación pretende perfeccionar la regulación de las energías renovables no convencionales en el contexto actual de transición energética hacia el uso de fuentes de generación eléctrica menos contaminantes, donde países como Arabia Saudita (primer exportador de crudo) tienen como meta al 2023, que la generación eléctrica a través de fuentes de recursos energéticos renovables no convencionales (en adelante RER) representen el 10 % de su matriz energética. La Unión Europea, al 2030, tendrá un 30 %; Colombia, Chile, Ecuador y Argentina, un 20 %; sin embargo, el Perú no tiene un trazo definido.

Tesis para optar al grado de Magíster en Gestión para la Globalización / El objetivo de esta tesis fue evaluar económicamente la instalación de una planta de tratamiento de basura para su conversión a energía en Copiulemu. Actualmente éstas son instalaciones de Reinvent donde existe un relleno sanitario para la zona de Concepción que dispone 200 ton/año. Reinvent ve una oportunidad de negocio debido a la potencial venta de la gestión verde de residuos, y a la venta de energía producida con estos desechos. Por parte del mercado eléctrico, Chile está viviendo un déficit energético importante que conlleva altos costo de generación. Existen tres leyes que apoyan el desarrollo de nuevas tecnologías de generación: ley 19.940 que exime a los pequeños generadores (<9MW) del pago del peaje eléctrico y asegura el acceso a los canales de distribución; ley 20.257 impone una multa a las grandes generadoras que no cumplan con la cuota asociada a la generación de ERNC (Energía Renovable No Convencional) de 5% a 10%, en el corto plazo, la exigencia podría aumentar a un 20%; y finalmente el decreto 244 asegura a los pequeños generadores a vender toda la energía producida a precio de nudo. Por parte de la gestión de residuos, los habitantes cada vez más se oponen a la construcción de nuevos rellenos sanitarios cercanos a sus propiedades. Se observa una mayor conciencia ecológica en la población que incentiva a las empresas a invertir en proyectos verdes que mejoren su imagen. Esto constituye una oportunidad para quienes deseen colaborar o impulsar estas iniciativas. Antes de comenzar la evaluación se tuvo que analizar las distintas tecnologías del mundo disponibles para el tratamiento de basura. Dentro de las que se destacaron quema, pirolisis y gasificación. Se decidió trabajar con la última debido a que es la tecnología más probada del mundo que además cumple con las exigencias ambientales de la OCDE. La empresa proveedora de la tecnología es ENERGOS, líder en desarrollo e implementación de plantas de gasificación. El modelo de negocios de este proyecto se basó por una parte en la Gestión Verde de Residuos y por otra en la venta de energía ERNC. Dentro de las fuentes de ingreso se consideraron: disposición de la basura, venta de energía eléctrica y potencia instalada. El proyecto estima una planta de 8,3MW que procesa 90.000 toneladas de basura al año. La inversión inicial es de USD87 millones de dólares. La tasa de descuento del proyecto es de 25%, ya que es la exigida por los inversionistas de Reinvent. Luego de hacer la evaluación se obtiene un VAN negativo de USD 64 millones, con un TIR de 9,85%. En conclusión, si bien el proyecto no es rentable con las condiciones de tasa de descuento impuestas por los inversionistas de Reinvent, podría ser interesante para otro perfil de inversionistas. Además si el proyecto es relocalizado en zonas urbanas donde el costo de disposición sea mayor, el proyecto tiene mayores posibilidades de de ser rentable. Se estima que, al igual que en EEUU y en Europa, los proyectos de este tipo deben tener un apoyo gubernamental tanto en acceso a permisos ambientales como en posibles subsidios a la inversión inicial.

Ingeniero Civil Industrial / El presente trabajo de título tuvo como objetivo principal realizar una valuación de la nueva tecnología de Tintas de Nano Partículas de Base Cobre para Paneles Fotovoltaicos que está siendo desarrollada por el Centro para el Desarrollo de la Nano-ciencia y la Nano-tecnología (CEDENNA). Este proyecto se enmarcó en un contexto en el cual se busca ser menos dependiente de combustibles fósiles y más dependiente de las fuentes de energías renovables, no sólo por la disminución de los niveles de combustibles fósiles, si no como una forma de reducir la contaminación causada por éstos. En la actualidad el desarrollo del conocimiento y la tecnología es clave para cualquier país. Sin embargo, no siempre los Centros de Investigación tienen claro cómo llegar a un valor justo de la tecnología, lo cual no les permite afrontar la negociación con todas las herramientas necesarias. Así, este trabajo buscó ser un aporte al proyecto, entregando al CEDENNA un valor referencial para su nueva tecnología, determinando los potenciales beneficios económicos de la tecnología, y cuantificando y explicando como las distintas variables afectan en los resultados finales. Para realizar la valuación se hizo uso de los métodos de mercado, tasa de royalty, Valor Actual Neto (VAN) y Montecarlo. Estos métodos fueron seleccionados considerando el contexto y etapa de desarrollo en que se encuentra la tecnología. La recomendación de precio a cobrar es un pago inicial de 80 millones de pesos y una tasa de royalty de 3.5% sobre las ventas. Así, se estimó que el VAN del proyecto es de 3,081 millones de pesos para el Centro de Investigación y de 31,194 millones de pesos para la empresa privada. Adicionalmente, se analizaron distintas variables cualitativas (como la protección, la transferencia tecnológica, las redes de apoyo y la negociación) y cuantitativas (como las ventas, los costos y la inversión). Del análisis se pudo desprender que las variables cualitativas están estructuradas de manera correcta y que permiten confiar en un adecuado funcionamiento que facilite el desarrollo de la tecnología. Dentro de las variables cuantitativas, las de financiamiento, tipo de cambio y tasa de descuento si bien tiene efectos en el valor, no hacen que el proyecto deje de ser atractivo. Sin embargo, las variables de ventas, precio, costos y retraso tienen un efecto mayor en el VAN, pudiendo provocar incluso generar pérdidas cuantiosas (y en una situación en que estas variables son todas negativas, las pérdidas para el privado pueden ser, en promedio, mayor a los 3,000 millones de pesos). Además, de no lograr que la tecnología llegue al mercado, por situaciones tecnológicas, de desarrollo o mercado, las pérdidas para el centro de investigación superan levemente los 300 millones de pesos, que es una cifra bastante menor en comparación a los posibles beneficios. El presente trabajo realizado servirá como base para el desarrollo de una futura metodología de valuación de nuevas tecnologías para el CEDENNA. Adicionalmente, se recomienda para un futuro trabajo el levantamiento de información de pagos, royalty y variables en Chile, además del estudio de su comportamiento, distribución y análisis de las probabilidades.

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil Química / La presente memoria evalúa el proyecto de producción de Combustible Alternativo Sólido (CAS), el cual encuentra su motivación en los crecientes requerimientos energéticos del país, en la necesidad de diversificar la matriz energética y en las escazas alternativas para la gestión de los residuos en Chile. Para enfrentar dicha realidad, se propone una alternativa para el tratamiento y gestión de los residuos, que corresponde a su co-procesamiento en la industria cementera, disminuyendo el porcentaje de desechos que se dispone en depósitos de seguridad o rellenos sanitarios. El proyecto considera como materia prima a aquellos residuos industriales que posean alto poder calorífico, bajo contenido de cloro y de otros compuestos, que dañan la operación de los hornos rotatorios, donde se ingresará el producto para ser utilizado como insumo energético. El estudio de mercado, determina que existe materia prima disponible en el mercado actual de residuos. El diseño de la planta considera un flujo de materia prima igual a 2,7[ton/h], el cual logra cubrir la demanda estimada de CAS. La materia prima se somete a etapas de separación por tamaño, trituración, mezclado, separación de metales, una nueva separación por tamaño y un mezclado final entre materiales sólidos y líquidos, logrando con ello producir 2,36[ton/h] de CAS. Gracias a la evaluación social y ambiental, se identifican beneficios del proyecto, como la reducción de residuos en Chile y el aumento de la vida útil de los depósitos de seguridad y rellenos sanitarios presentes en el país. Finalmente se concluye que sólo es recomendable realizar el proyecto, bajo ciertos supuestos del precio de venta, por lo que se deben acordar previamente tarifas con clientes para lograr aquellas tarifas que sustenten el proyecto. También es importante mencionar que el proyecto tiene aportes que superan lo exclusivamente económico, que se describen en el análisis integral, donde se utilizó la herramienta HAIN.

Ingeniero Civil / De acuerdo a estudios, se estima que el consumo de energía en Chile podría duplicarse en los próximos 10 años. Por este motivo, se deben buscar fuentes alternativas de energía para abastecer el consumo energético del país. Una de las soluciones existentes es la implementación de un sistema conocido como Net Metering, mediante el cual las viviendas pueden ser micro-productoras de energía eléctrica. Los objetivos de este trabajo consisten en analizar, desde los puntos de vista técnico, económico y legal, la implementación del sistema en Chile. La evaluación económica se realizó basándose en la implementación del sistema en dos viviendas de distinto consumo energético de la Región Metropolitana. En cuanto a los aspectos legales, el sistema se podrá implementar en Chile, debido a la existencia de un proyecto de ley, a la fecha en discusión en el Senado de la República, que autorizará su uso. La infraestructura actual permite su implementación; sólo se debe agregar un medidor adicional para medir el flujo en ambos sentidos, por lo que no significaría un gran costo para el usuario. En cuanto a la evaluación económica, se determinó el periodo de recuperación de la inversión y el ROI a los 25 años (vida útil de paneles fotovoltaicos) para ambas viviendas. Se consideraron 3 casos: invertir con la situación actual, invertir suponiendo una mejora en la eficiencia energética de la vivienda e invertir asumiendo un subsidio al IVA por la adquisición de la infraestructura. Además, para todos estos casos se consideró la posibilidad de pedir un préstamo a 2 y 5 años. Según la evaluación, se concluyó que, primero que todo, debe ser vista como una inversión a mediano o largo plazo, ya que los periodos de recuperación de la inversión son superiores a los 10 años. En general, dicho período es independiente del consumo de la vivienda, si se considera el mismo porcentaje de aporte en relación a este. Invertir en mejorar la eficiencia energética o adquirir la infraestructura mediante un subsidio, son dos factores que acortan el periodo de recuperación de la inversión. Además, se concluyó que pedir un préstamo alarga el período de recuperación de la inversión y reduce la ganancia total a los 25 años.

Memoria (para optar al grado de licenciado en ciencias jurídicas y sociales) / La presente investigación constituye un esfuerzo por sistematizar y realizar un análisis crítico al actual modelo energético chileno, especialmente el relativo a las ERNC, a las políticas de incentivo a las ERNC presentes en Chile y en la experiencia internacional, dando cuenta de la regulación nacional en la materia. Posteriormente, se realiza un análisis de casos de judicialización de proyectos ERNC y algunos que si bien no son ERNC son emblemáticos y sirven para ejemplificar elementos del colapso del modelo energético chileno. Por último, se ha intentado explicar, de forma brevísima, el marco jurídico nacional e internacional relativo al Cambio Climático, y realizar la necesaria relación entre éste y el sector energía, toda vez es el principal emisor de gases efecto invernadero y, por lo tanto, las ERNC aparecen como la solución ideal. Entonces, el objetivo principal de mi memoria de grado se puede resumir en: analizar la regulación nacional e internacional, relativa a las ERNC, en el contexto del cambio climático, sus obstáculos y oportunidades, y las principales políticas de fomento y experiencias exitosas, en países como Alemania, España, Dinamarca y Brasil. En la presente investigación se ha recurrido al método análitico, principalmente con textos relativos a legislación y jurisprudencia. El método inductivo se utilizó generalmente al momento de estudiar la experiencia comparada, en cuanto a viii políticas de fomento y regulación. El método deductivo se aplicó al momento de estudiar el marco jurídico internacional del Cambio Climático y las consecuencias y obligaciones que conllevan para Chile. También recurrimos al método dialéctico y analógico, al momento de confrontar las distintas opciones regulatorias y de políticas de fomento que ya se están implementando o que Chile podría considerar en el futuro. El principal resultado que arroja este estudio, dice relación con que los problemas que enfrenta el modelo energético chileno tienen su origen en dejar excesivamente en manos del mercado un sector estratégico, para cualquier país que requiere un Estado que juegue un rol planificador de las políticas públicas a largo plazo, y donde hoy las ERNC están llamadas a jugar un rol importante

Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Mención Modelamiento Matemático / América Central, América del Sur y el Caribe destacan en el escenario energético mundial por la contribución espectacular de las fuentes renovables en la matriz energética regional. Mantener tal participación en el futuro es un tremendo desafío, entre los problemas de sostenibilidad vinculados a las energías tradicionales (hidroelectricidad, biomasa), y la falta de autonomía financiera, todavía, de las energías no-convencionales (eólica, solar, geotérmica). Sin embargo, la escasa disponibilidad de recursos fósiles en el continente, así como su excelente potencial renovable ponen América latina en una posición privilegiada para liderar una transición mundial hacia una matriz energética más renovable. La contribución del sector energético al desarrollo regional, sin comprometer el medio ambiente o la equidad social, también es un tema de estudio relevante para el futuro energético del continente. El cambio climático, a su vez, es un tema energético regional: Sudamérica emite más gases de efecto invernadero por habitante que el promedio mundial, y los impactos previstos del calentamiento global son más adversos en la región que en muchas otras partes del mundo. El sector energético sudamericano es vulnerable a estos impactos por ambos lados demanda, y oferta. Pese a estas preocupaciones comunes, la situación de la América del Sur es la de un continente heterogéneo y fragmentado: la configuración física del continente es un obstáculo mayor para las infraestructuras de integración, las tensiones heredadas de la historia reciente no facilitan la cooperación política, y la conformación de los sectores económicos nacionales es muy diferente de un país sudamericano a otro. Muchas tentativas recientes hacia una cooperación infraestructural supra-nacional fracasaron con altos costos. El propósito de este doctorado, desarrollado por la mitad en Francia y la mitad en Chile, fue desarrollar un modelo matemático enfocado en el estudio de las dinámicas energéticas de largo plazo en América latina, con un enfoque regional. El modelo TIMES-América latina y el Caribe se aplicó luego para estudiar el impacto de los compromisos climáticos nacionales en el sistema energético regional, semanas antes de la cumbre mundial del clima en París (COP21). Este documento se divide en cinco capítulos. Capítulo 1 presenta la evolución histórica sudamericana, enfocada en su parte energética; luego, se presentan algunos puntos salientes de los sistemas energéticos sudamericanos de hoy. El capítulo 2 presenta los conceptos de prospectiva energética, así como las experiencias prospectivas pasadas de América del Sur, y un estado del arte de los ejercicios prospectivos y modelos vigentes hoy. El capítulo 3 detalla los elementos principales del modelo: su desagregación en 10 regiones, las reglas de modelación, y las hipótesis principales para la demanda y oferta. El capítulo 4 presenta el tema del cambio climático, así como un estado del arte de las negociaciones internacionales respecto al clima. También se agrega una reseña de las contribuciones nacionales propuestas con vista al acuerdo buscado en COP21. El capítulo 5 analiza el impacto de estos compromisos para el sector energético sudamericano, y el papel de este sector en el cumplimiento de estos compromisos, como una aplicación directa del modelo desarrollado en este trabajo de tesis.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero en Recursos Naturales Renovables / Los combustibles fósiles son fuentes de energía que provienen de los restos de plantas y animales. Se necesitan millones de años para que se formen y según la Agencia Internacional de Energía, el 86% del consumo mundial de energía proviene del petróleo y a medida que los países se industrializan y sus poblaciones aumentan, también crece el consumo de energía. El agotamiento de las fuentes tradicionales de combustibles fósiles ha puesto a la mayoría de los países a encontrar soluciones en energías alternativas y sostenibles, que provengan de fuentes renovables, de bajo impacto ambiental y que reduzcan las emisiones de efecto invernadero. En las últimas décadas, la economía chilena ha tenido un significativo incremento del consumo de energía. El país es dependiente de las importaciones y el uso de la energía es menos eficiente que en el resto del mundo. Como consecuencia, el costo de la energía es alto en comparación internacional, por lo que es necesario buscar formas de diversificar la matriz energética, y reducir la dependencia de Chile de combustibles fósiles importados, para asegurar su estabilidad económica y reducir los impactos ambientales asociados al consumo de estos. El objetivo y propósito principal de esta investigación fue identificar áreas con potencial para el establecimiento de plantaciones de Diente de León común y de Diente de León Ruso con fines bioenergéticos en Chile. La propuesta se basa en la selección y categorización de variables climáticas y edáficas, la construcción del modelo cartográfico y la síntesis cartográfica. La identificación de las potenciales áreas de establecimiento fue analizada utilizando una metodología de algebra de mapas y combinatoria de las variables agroclimáticas. Los rangos y criterios de adaptabilidad identificados se evaluaron basados en una escala de clasificación que da cuenta de zonas con diferente grado de adaptabilidad y zonas con distintos niveles de restricción relacionadas a temperatura, disponibilidad hídrica y/o suelo. Se identificaron 15.539.813 ha con potencial para el establecimiento del Diente de León en Chile, las que se clasifican en: 6.392.014,2 ha Aptas, 4.540.562,5 ha Optimas y 4.607.236,4 ha Marginalmente Aptas. La zona costera de la V Región de Valparaíso, es la que muestra la mayor potencialidad para el establecimiento de esta especie, con aptitud térmica e hídrica óptima, y suelos ricos materia orgánica. Los resultados generados constituyen una aproximación para identificar sitios de interés para el desarrollo del Diente de León como especie energética. / Fossil fuels are an energy source that comes from the remains of plants and animals. It takes millions of years for them to form and according to the International Energy Agency, about 86% of global energy consumption comes from oil, and as countries industrialize and population increases, so does the power consumption. The depletion of traditional fossil fuels sources has made most countries to look for solutions in alternative and sustainable energy coming from renewable sources, with low environmental impact and minimal greenhouse emissions. In recent decades, Chile's economy has had a significant increase in power consumption. The country is heavily dependent on imports and the use of energy is less efficient compared to the rest of the world. As a result, the energy cost is high in contrast with other nations, so it is necessary to find ways to diversify energy sources and reduce dependence on imported fossil fuels of the country, to ensure economic stability and reduce the environmental impacts associated with this fuel consumption. The intents and main objective of this research was to identify potential areas for the establishment of plantation for common Dandelion and Russian Dandelion with bioenergy purposes in Chile. The proposal is based on the selection and categorization of climatic and soil variables, construction of a cartographic model and a cartographic synthesis. Identifying the potential areas of establishment was analyzed using a methodology of mapping algebra and combination of agroclimatic parameters. Ranges and adaptability criteria identified were evaluated based on a rating scale that show areas with different scales of adaptability and areas with different levels of restriction related to temperature, water availability and / or soil . 15.539.813 ha were identified with potential for the establishment of Dandelion in Chile, which are classified as suitable with 6.392.014,2 ha, optimal with 4.540.562,5 ha and marginally suitable 4.607.236,4 ha. The coastal area of the V Region of Valparaiso is showing the greatest potential for the establishment of this species, with optimal thermal and water suitability; and soil with rich organic matter. The results generated are an approach to identify sites of interest for the development of Dandelion as energetic species.

Ingeniero Civil Eléctrico / En la actualidad, distintas naciones de América del Sur han demostrado un interés por desarrollar interconexiones entre sus sistemas eléctricos de potencia, de la misma forma en que se han desarrollado estos sistemas en otros continentes. Asimismo, a nivel mundial se han comenzado implementar políticas para promover la utilización de energías renovables en el mercado de generación eléctrica. Ambas visiones políticas sobre el futuro de los sistemas eléctricos de potencia en la región sudamericana, permiten identificar una oportunidad para el desarrollo de centrales de generación solar en el norte de Chile, considerando su localización y sus altos niveles de radiación. En los últimos años, se han llevado a cabo diversos trabajos sobre los efectos técnicos y económicos de proyectos de interconexión entre sistemas eléctricos de Sudamérica, que se basan en estudios de operación de largo plazo, los cuales no consideran el impacto de las energías renovables en la operación del sistema. En este contexto, este trabajo de memoria propone una metodología de estudio de la factibilidad técnica y económica de distintos escenarios de interconexión entre sistemas eléctricos y proyecciones de generación solar a partir de la modelación de su operación de corto plazo. De esta manera, los resultados permiten internalizar los efectos de variabilidad horaria que introducen las energías renovables en la operación. En la metodología propuesta, se ha modificado una herramienta de simulación que permite resolver el problema de predespacho. Las modificaciones implementadas han permitido analizar sistemas hidrotérmicos multinodales con elementos de almacenamiento de energía y centrales renovables solares y eólicas. De esta manera, ha sido posible incluir distintos escenarios de interconexión y de generación solar al estudio. Se define, además, un conjunto de indicadores económicos que permite cuantificar los beneficios que recibe el sector de generación y demanda, evaluando además el beneficio ambiental que otorga la reducción de emisiones de dióxido de carbono al ambiente. Se incluye para cada escenario un análisis de los costos de interconexión y rentabilidades de las proyecciones solares. La metodología ha sido aplicada a un caso de interconexión entre el Sistema Interconectado del Norte Grande chileno y el Sistema Interconectado Nacional peruano, considerando distintos niveles de capacidad de transmisión y distintos niveles de generación solar en el primero. A base de los supuestos de modelación, se estima un límite económico de la interconexión en torno a los 1500 MW. En términos de potencial económico de energía solar, en el caso aislado, el sistema SING alcanza una capacidad adicional de 500 MW, a los que se les suman 690 MW ya considerados en el plan de obras. Por su parte, en el caso de interconexión con Perú, este potencial adicional aumenta a 1500 MW. Finalmente, se concluye que la interconexión de sistemas propicia el desarrollo de proyectos solares, aumentando las capacidades factibles a instalar en comparación con los escenarios aislados, ya que se generan condiciones favorables como la ampliación del mercado de consumidores, la utilización de embalses para el almacenamiento de la energía solar generada durante el día y la complementariedad horaria con aquellos sistemas que tienen altos niveles de demanda en horas en que el territorio chileno aún cuenta con radiación solar disponible. El estudio permite cuantificar el efecto de altos niveles de proyección solar y sistemas de almacenamiento sobre los costos operativos del sistema. Como trabajo futuro se recomienda estudiar otros casos de interconexión, incluir nuevos indicadores y perfeccionar la simulación de corto plazo del sistema.