Geólogo / El objetivo de este trabajo fue estimar la influencia de la producción de calor radiogénico (RHP por sus siglas del inglés Radiogenic Heat Production), en el flujo calórico total que llega a la base del relleno sedimentario de la cuenca de Santiago. La cuenca de Santiago corresponde a una depresión irregular, ubicada entre los 33-33.9°S y 70.5-71°W. Sus límites son: hacia el norte el cordón de cerros de los Altos de Polpaico y los Cerros de Colina, hacia al oeste la Cordillera de la Costa, hacia el este la Cordillera de Los Andes y hacia el sur la Angostura de Paine. La RHP se estimó en base a la concentración de elementos productores de calor radiogénico (RHPe: U, Th y K; por sus siglas del inglés Radiogenic Heat Production elements), de las diferentes litologías que componen el basamento de la cuenca de Santiago. Los RHPe, fueron medidos en numerosos afloramientos de rocas mesozoicas y cenozoicas, que rodean a la cuenca de Santiago, con lo que se logró determinar la concentración de RHPe en las litologías que componen la corteza superior. Las concentraciones de RHPe de las capas inferiores de la corteza y manto litosférico fueron obtenidas de la literatura. Las RHP promedio que componen la corteza superior, variaron entre 0,33 y 2,17 uW/m3, con un promedio de 1,3 uW/m3. Los componentes que se necesitaron para estimar el flujo calórico fueron: estructura de la litósfera, propiedades físicas y termales de las unidades que la componen, entre ellas la RHP. La estimación del flujo calórico se realizó en base a una modelación de transferencia de calor en sólidos, ocupando elementos finitos, en el software COMSOL Multiphysics (versión 4.3). El flujo calórico que llega a la base del relleno sedimentario de la cuenca de Santiago fue estimado en 61-67 mW/m2. El aporte de la RHP de toda la litósfera, en el flujo calórico que llega la superficie, estuvo entre 28,5 a 30 mW/m2, constituyendo un 45-48% del total, mientras que aporte del RHP de la corteza superior fue 12 mW/m2, constituyendo un 18% del flujo calórico total que alcanza la superficie. El relieve afectó de la siguiente manera al flujo calórico: en altos topográficos, porque el calor se distribuye en un área mayor, se produce una disminución del flujo calórico que llega a la superficie, en cambio en bajos topográficos sucede todo lo contrario, es decir, disminuye el área y aumenta el flujo calórico que llega a la superficie. Finalmente, el gradiente geotermal, en las rocas cercanas a la superficie de Santiago, fue estimado en 24°C/km. Esto implica que las temperaturas necesarias para algún uso geotérmico de muy baja entalpía se encontraron alrededor de los 200 m de profundidad; y para uso de geotermia de alta entalpía, la profundidad requerida es alrededor de 6 km.

Ingeniero Civil Electricista / El objetivo principal de este trabajo de título es evaluar la factibilidad del aporte de centrales geotérmicas al Control Primario de Frecuencia (CPF) de un sistema interconectado, de acuerdo a lo establecido por la normativa publicada. Primero se estudian las tecnologías de generación eléctrica disponibles a partir de la energía geotérmica, con el fin de determinar aquellas que poseen los elementos y equipos necesarios para poder controlar las variaciones de frecuencia de un sistema. Se concluye que las centrales single flash son las más adecuadas para participar en el CPF, debido a que sus sistemas de conversión de energía cuentan con equipos capaces de almacenar vapor. A continuación, se crea un modelo representativo de central geotérmica para estudiar su comportamiento dinámico en un sistema ante contingencias en relación a variaciones de frecuencia. Se utilizó un modelo del Sistema Interconectado del Norte Grande (SING) para el software DIgSILENT PowerFactory provisto por el Centro de Despacho Económico de Carga de dicho sistema. El modelo mencionado fue creado en base a información extraída de la literatura pertinente y de información provista por referentes de generación geotérmica en el mundo. Específicamente, se trabaja con un modelo dinámico basado en una central de cuatro unidades single flash de 40 [MW] cada una. De acuerdo a los resultados obtenidos en el análisis dinámico, se concluye que este tipo de centrales disminuyen de forma efectiva las variaciones de frecuencia y los tiempos de establecimiento del sistema, siempre y cuando cuenten con una reserva primaria pertinente y con equipos que sean capaces de contar con una reserva de vapor geotérmico para ser utilizada bajo estas condiciones. Las simulaciones indican que bajo condiciones de subfrecuencia, la frecuencia aumenta en 0,07 [Hz] por unidad conectada y el tiempo máximo de establecimiento disminuye en 2 [s] por unidad conectada, mientras que bajo condiciones de sobrefrecuencia, la frecuencia disminuye en 0,14 [Hz] por unidad conectada y el tiempo máximo de establecimiento disminuye entre 1,5 y 2 [s] por unidad conectada. En conclusión, las centrales geotérmicas con tecnología single flash están en condiciones de contribuir significativamente al CPF de sistemas eléctricos que cuenten con una baja cantidad de generación de origen hidráulico. Para futuras investigaciones se recomienda perfeccionar el modelo representativo de la central geotérmica, tomando en consideración cada uno de los procesos particulares que ocurren en los dispositivos que forman parte de ciclo de conversión de energía, la inclusión de una línea de transmisión al análisis dinámico y la factibilidad económica de contribuir con energía geotérmica a la reserva primaria del sistema.