Dos estudios realizados recientemente por investigadores de Fraunhofer Chile dan cuenta de la ventaja mundial con que se posiciona nuestro país para la producción de energía solar. La menor atenuación atmosférica en el mundo y un territorio con oportunidades únicas para el desarrollo de proyectos de concentración solar de potencia son las principales conclusiones que destacan en las investigaciones llevadas adelante en el último año por el Centro de Tecnologías para la Energía Solar de Fraunhofer Chile, (FCR CSET). 

Ambas investigaciones apuntan al norte de Chile como el territorio ideal para avanzar en proyectos de energía solar. Los expertos coinciden en señalar que la industria ubicada en este sector geográfico, en especial la industria minera, cuenta con ventajas únicas para incorporar energía solar a sus procesos, factor indispensable para lograr las metas de descarbonización planteadas por el país para el 2030. 

Especial Energía Solar | 26 de agosto, 2020

un salto en la incorporación de las energías renovables en la economía nacional. 

La industria de las energías renovables requiere ir avanzando en aspectos que son fundamentales como la estabilidad, el almacenamiento y los menores costos de instalación, entre otros. Es por ello que FCR CSET ha mirado la investigación como un factor estratégico para avanzar en nuevas propuestas. En esa línea de trabajo y acorde con el modelo Fraunhofer, han buscado alianzas con otros actores dedicados a esa investigación, logrando positivos resultados. 

Atmósfera limpia: Más radiación solar

Chile es reconocido al nivel mundial por su alta radiación solar directa, especialmente en la zona norte. Si bien es un parámetro clave para la implantación de proyectos de concentración solar, otros parámetros atmosféricos tienen también importancia e influyen en esa irradiación. “Partículas atmosféricas (aerosoles, moléculas de agua) atenúan la irradiación que se recibe al nivel del suelo pero también entre un heliostato y el receptor de la torre. Este fenómeno denominado Atenuación Atmosférica genera pérdidas energéticas y baja la rentabilidad de los proyectos de concentración solar de tipo torre. Poder determinar la cantidad de energía que se pierde entre el campo de heliostato y el receptor es un parámetro clave al momento de optimizar el diseño de una planta y definir su modelo de negocio” explica Aloïs Salmon, Líder de Sistemas Solares Fotovoltaicos de FCR CSET

En un  proyecto de bien público recientemente desarrollado por la Universidad de Antofagasta con la colaboración de Fraunhofer Chile, se estimó niveles de atenuación atmosférica muy bajos en la zona norte. Aloïs Salmon explica que “el análisis se realizó gracias a datos satelitales y modelo numérico de transferencia radiativa para simular el comportamiento de la atmósfera en Chile. Las zonas con menor atenuación atmosférica son las que tienen muy poca contaminación (pocos aerosoles) y secas a diferencia de las zonas costeras que tienen una mayor.  Estos resultados confirman la importancia que puede tener Chile en su rol de productor de energía limpia 24/7 en base a tecnología de concentración solar de tipo torre.”

Los prometedores resultados de este Mapa permitirán establecer una línea de base que determine cuáles son esos niveles a lo largo del territorio, en un estudio inédito a nivel internacional. Conocer y caracterizar nuestros factores naturales y ambientales son aspectos esenciales para lograr éxito en la instalación de nuevos proyectos solares, destacó el científico.

estudios para entregar seguridad a los actores del mercado.

En un estudio que realizó FCR CSET en colaboración con la Universidad Federico Santa María, consistió en la evaluación del Costo Nivelado de Energía (LCOE) de una planta CSP de torre de 130 MWe simulada a lo largo de todo el país. La investigación, liderada por la ingeniera investigadora Catalina Hernández, evaluó todos los costos de instalación y los costos de operación a lo largo de toda la vida útil de la tecnología. “Se obtuvieron valores menores a 100 USD/MWh para el 30% de los casos. Las simulaciones se realizaron desde la región de Arica hasta la región de los Lagos, por lo que se deben analizar estos valores entendiendo que hay regiones donde esta tecnología no es rentable. Si analizamos sólo el norte grande, el valor mínimo calculado es de 77 USD/MWh, lo cual es un valor bajo si comparamos con documentos oficiales en el resto del mundo” indicó la Líder de Sistemas Solares Térmicos de FCR CSET, María Teresa Cerda. 

Aunque en las últimas licitaciones se han alcanzado precios aún más bajos, es importante destacar que este tipo de estudios, respaldados por literatura académica y pública, entregan una información valiosa como primera señal al mercado energético. La Líder de Sistemas Solares Térmicos destacó que “este mapa de torre solar toma en consideración las zonas mineras, los parques nacionales, la cercanía a la red eléctrica, acuíferos, entre otros, y por ello su importancia para destacar geográficamente el potencial de la tecnología de torre solar en el país. Esperamos seguir contribuyendo en este aspecto a desmitificar esta tecnología que es reconocida como una de las más ventajosas para el norte grande de Chile”. 

Nuevos desafíos, nuevas oportunidades

El Director Ejecutivo de FCR CSET, Prof. Dr. Frank Dinter, expresó que “nuestro Centro de Tecnologías de Energía Solar de Fraunhofer Chile Research se ha logrado posicionar en el Eco-Sistema Solar de Chile. Como muestran estos dos estudios, estamos trabajando en conjunto con universidades y también realizando investigación aplicada para la industria. Nuestro objetivo es apoyar el proceso de descarbonización en Chile a través de proyectos que ayudan a la industria a encontrar posibilidades de utilizar más energía solar en lugar de combustibles fósiles. FCR CSET está realizando estudios de viabilidad sobre procesos industriales y también para comunidades para utilizar más energía solar, en todas sus formas, desde sistemas fotovoltaicos hasta sistemas solares térmicos”. 

En este sentido, Marco Vaccarezza, Líder de Desarrollo de Negocios de FCR CSET añadió que “también estamos trabajando en el potencial del hidrógeno verde producido a partir de energía solar. El hidrógeno verde puede ser un muy eficiente vector energético para descarbonizar sectores intensivos en emisiones y complejos de limpiar, tales como transporte y calor a gran escala en industria”.

Es por ello que destacó “el Norte de Chile tiene el mejor recurso solar de la Tierra y el sol es gratis. El avance técnico y la reducción de costos que han experimentado las tecnologías solares, tanto los sistemas fotovoltaicos como los sistemas solares térmicos y sistemas de concentración solar, en complementación con sistemas de almacenamiento energético (baterías y sistemas térmicos en base a sales fundidas), junto con la gran disponibilidad de recurso solar, permiten afirmar que es posible contar en el Norte de Chile con una matriz energética 100% limpia, entregando energía de base, todo el año, reemplazando completamente plantas térmicas en base a combustibles fósiles. Las personas y la industria pueden beneficiarse de esta ventaja al recolectar el sol para electricidad y también para calor, y así contar con energía limpia y a bajos costos”. Para quienes desean contactar al centro, invitó a los interesados a escribir sus consultas a cset@fraunhofer.cl.

Publicado por Frauhofer Chile

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