El Dr. Luciano Villarroel, Jefe de Carrera de Ingeniería Civil Eléctrica conversó sobre su trayectoria y el futuro de las Energías Renovables en la radio TXS Plus de Ciencia y Tecnología.

“Falta orientar que la energía sea para todos”, enfatizó el Dr. Luciano Villarroel, Jefe de Carrera de Ingeniería Civil Eléctrica y académico del Departamento de Ingeniería y Tecnologías de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Tarapacá.

La conversación tuvo lugar en el podcast Rockstars de la radio TXS Plus de Ciencia y Tecnología, conducido por Gabriel León, bioquímico y doctor en Biología Celular y Molecular, quien realizó diversas preguntas en torno a la carrera del académico y sobre las ERNC, a partir del reciente seminario “Clúster de Energías Renovables”, donde Villarroel participó con su exposición “Revisión General de las ERNC en el Sistema Eléctrico Nacional”.

Una trayectoria particular

Uno de los puntos a destacar sobre Villarroel durante el programa, fue su particular trayectoria, ya que se ha desenvuelto tanto en el mundo privado como en el académico, en el cual incursionó luego de haber trabajado durante gran parte de su carrera profesional en empresas como Endesa o GENER.

Al respecto, el académico, quien se doctoró en 2016, aseguró que “en realidad no fue nada improvisado”. Su objetivo siempre estuvo enfocado en llegar al mundo académico con las capacidades y competencias adquiridas en la vida profesional.

“Desde que soy niño y cuando entré a trabajar, siempre pensé que el final de mi carrera profesional debería ser en la academia, y para eso había que prepararse, yo siempre lo tuve claro”, relató Villarroel.

Asimismo, el académico relacionó su propia experiencia con la visión que actualmente tiene la UTA, a raíz de su reciente acreditación por 6 años, y afirmó que “desde ese punto de vista, la universidad tiene esa perspectiva, tiene esa capacidad (…) de justamente, llevarnos a convertirnos en una universidad compleja, es decir que tengamos las capacidades para poder desarrollar investigaciones aplicadas, y eso se hace desde la vinculación, desde la industria. No basta un laboratorio, no basta, tenemos que llevar adelante eso”.

Formando profesionales conscientes

Villarroel destacó, desde su visión como Jefe de Carrera, que en la actualidad los estudiantes llegan previamente a la universidad con una mentalidad consciente sobre el medio ambiente.

“Efectivamente vienen con un sello súper verde, la mayoría de ellos, y eso, en el caso nuestro, es un valor agregado que tienen los chicos, porque en el camino no tienes que generar consciencia, no tienes que enseñarles que tienen que aprender a valorar a el medio ambiente”, afirmó.

Al respecto, el académico explicó que dicha visión de los estudiantes, combinada con la de las asignaturas dictadas en la facultad, puede potenciarse aún más a través de los planes de estudio y titulaciones adicionales, lo cual ya se está gestionando con la Agencia Chilena de Eficiencia Energética (AChEE). De acuerdo con Villarroel, esto no sólo generaría resultados positivos en su formación técnica, sino que en la “responsabilidad social” que deben tener.

“Necesitamos crear ese recurso humano en nuestro país, necesitamos ese recurso humano, ¿y qué mejor que hacerlo en la salida de la universidad? Así que yo espero que pronto tengamos una firma de convenio, que ya estamos trabajando”, enfatizó.

Visión a futuro de las ERNC en Chile

Durante la entrevista, el académico también conversó sobre su visión a futuro sobre las ERNC en el país, y al respecto destacó que “ya fuimos capaces de demostrar al mundo que Chile puede generar el 100% de su demanda de energía renovable variable”.

No obstante, también advirtió que el desafío consiste en flexibilizar el Sistema Eléctrico Nacional (SEN) para que dicha capacidad pueda ser llevada a la práctica.

En esta misma línea, Villarroel señaló que “hay apuestas que hacer, no lo hemos hecho y hay mucha tecnología que está dando vueltas, pero que todavía le falta madurar”.

Aunque también recordó que actualmente ya se cuenta con tecnologías que llevan décadas, como la energía hidráulica de almacenamiento, y que, en ese caso, lo que ya existe “tiene que ser capaz de adaptarse y conjugarse con nuestro modelo actual de mercado”.

“Tenemos que ser capaces de llegar a esa conclusión, y buscar cuáles son los mejores mecanismos para que así tengamos una matriz, ojalá renovable, que ya la tenemos. Ya tenemos el 100% de capacidad para poder producir el 100% de la demanda, pero, ¿cómo lo hacemos realidad?, esa es la apuesta”, concluyó.

La exposición organizada por la Seremi de Energía y la Cámara de Comercio de Iquique se llevó a cabo en el Hotel NH Iquique Pacífico, donde el jefe de Carrera de Ingeniería Civil Eléctrica de la UTA presentó la realidad a nivel país y regional de las ERNC, y la posibilidad de que en Tarapacá pueda constituirse un clúster de este tipo de energías.

El pasado 29 de junio se realizó un seminario sobre Energías Renovables No Convencionales (ERNC), donde presentó el Dr. Luciano Villarroel M., académico del Departamento de Ingeniería y Tecnologías de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Tarapacá (UTA).

El seminario se tituló “Clúster de Energías Renovables de Tarapacá” y contó con la asistencia de autoridades regionales, como el delegado presidencial, Daniel Quinteros, autoridades académicas como Jorge Villegas, rector del CFT Tarapacá, y Nevenka Araya, directora de INACAP Sede Iquique. Asimismo, estuvieron presentes consejeros regionales, concejales de Iquique, y Seremis de Energía, Medio Ambiente, Bienes Nacionales y Transporte.

En esta oportunidad, Villarroel presentó la exposición “Revisión General de las ERNC en el Sistema Eléctrico Nacional” (SEN) y planteó las razones técnicas y operacionales de por qué debería instalarse dicho clúster de ERNC en la Región de Tarapacá.

Entre los principales motivos se considera el déficit de instalaciones de ERNC en la región, la demanda de energía de Alto Hospicio e Iquique, la disponibilidad de recurso solar para generación de energía eléctrica, los costos unitarios de instalación por KW de Tecnología Solar Fotovoltaica, entre otros.

Déficit de instalaciones de ERNC en la Región de Tarapacá

De acuerdo con las estadísticas presentadas, a nivel nacional la capacidad térmica al año 2019 constituía un poco más del 50% de la instalada por Tecnologías en el SEN. No obstante, en el año 2022 esta disminuyó al 37,91%.

Por otro lado, la capacidad solar tuvo un aumento durante los años que abarcan los datos, pasando de un 11,10% a un 23,81%. Asimismo, se reflejó un incremento en la capacidad eólica, geotérmica y termosolar. Además, cabe destacar que la capacidad de esta última pasó del 0,00% al 0,33%.

En cuanto a la I Región, esta presenta un déficit de instalaciones de ERNC en comparación con otras regiones. Mientras que Tarapacá alberga 446,2 MW de los 33.218 MW instalados a nivel nacional, Antofagasta cuenta con 4.010,9 MW sólo en ERNC.

“Al analizar los indicadores de capacidad instalada a nivel país y regional, nuestra región de Tarapacá sólo posee 446 MW de ERNC, mientras que la región de Antofagasta alcanza los 4.011 MW, es decir diez veces más que nuestra región. Mi impresión, está básicamente ligada a la capacidad minera de nuestra región, que también está muy por debajo de Antofagasta”, planteó el académico.

No obstante, precisó que las regiones de Arica y Parinacota, Tarapacá y Antofagasta generan el 33% de la energía eléctrica de todo el país, y es aquello lo que demanda que la I Región pueda “aumentar drásticamente su capacidad instalada en ERNC”.

Por otro lado, Villarroel explicó que este déficit se debe a la “incertidumbre cuando los proyectos nacen sin previsión de contratos de suministro”, lo cual implica que “toda la generación de energía va al mercado spot”.

“En el mercado spot, la remuneración por esa energía inyectada al sistema eléctrico, corresponde al coste marginal horario en la barra de inyección que lo determina la operación real del Sistema Eléctrico Nacional, y que su principio básico es operar a mínimo coste de operación total del sistema”, precisó el también Ingeniero Civil Industrial en Electricidad.

Lo anterior implica que normalmente se limiten los sistemas de transmisión cuando existe una sobreoferta de ERNC, lo cual genera sobrecargas y la imposibilidad técnica de transferir energía.

En esta misma línea, aquello ocurre cuando la sobreoferta también provoca la operación de mínimos técnicos de los generadores convencionales, los cuales son los que cubren la energía demandada por el sistema eléctrico cuando la energía variable no está disponible.

“Ambos casos, operación a mínimo técnico y/o limitaciones del sistema de transmisión, llevan al sistema a un desacople que técnicamente se conoce como coste marginal cero, lo que significa que la energía disponible renovable se debe verter, es decir se pierde y no se inyecta a la red”, agregó Villarroel.

Recurso solar en Tarapacá

Como se mencionó con anterioridad, uno de los motivos del por qué puede constituirse un Clúster de ERNC en la región corresponde a la gran disponibilidad de recurso solar.

Al respecto, Villarroel planteó que uno de los grandes desafíos a nivel mundial para poder aprovechar dicha disponibilidad corresponde al almacenamiento de energía, “especialmente cuando las ERNC no pueden inyectarse al sistema eléctrico”.

En este sentido, la capacidad mundial de almacenamiento es liderado por las energías hidráulicas de embalse y de bombeo, con un 91,9%, seguido del almacenamiento electroquímico como los sistemas BESS, con un 5,9%, del cual el 90,9% corresponde a baterías de Li – Ion, a diciembre de 2021.

“La apuesta está entonces en desarrollar el almacenamiento a nivel de Sistemas de Gran Potencia e industrial de este tipo de baterías, que al año 2021, su capacidad máxima está alrededor de los 100 MW, mientras que las de embalse y bombeo, pueden alcanzar los 5.000 MW de la capacidad instalada”, precisó.

El impacto económico de las ERNC

De acuerdo con el académico, las ERNC tendrían un gran impacto en los costos de energía y repercutiría en los hogares chilenos, pues los precios serían mucho más bajos que en la actualidad.

“La operación del Sistema Eléctrico Nacional SEN, por legislación, debe operar a mínimo coste horario, esto implica que mientras más energía renovable variable se despache en el sistema, menor va a resultar el coste total de operación horario”, señaló.

Lo anterior se puede comprobar con el aumento exponencial en la inyección de energía renovable, la cual pasó de un 41,6% en 2019 a un 53,1% en 2022.

Sin embargo, Villarroel advirtió que esto no se ha reflejado en una disminución en el coste de operación del sistema, debido a la “falta de flexibilidad” de este al enfrentar el “desplazamiento de energía convencional para el ingreso de las renovables variables”.

“El sistema eléctrico se ve en la obligación de despachar unidades rápidas, es decir generadores de gas natural de ciclo abierto, y en casos puntuales energía diésel, encareciendo la operación del sistema”, precisó.

Por ello, el académico indicó que el mejor complemento para operar con las ERNC serían las energías hidráulicas de embalse y de bombeo, pues son más flexibles y lograrían que el sistema opere a costo mínimo.

Respecto de los sistemas de almacenamiento, el que posee mayor capacidad a nivel mundial corresponde precisamente al de energía hidráulica por bombeo, seguido de las tecnologías de almacenamiento electroquímico, como las baterías de Li – Ion.

“En ese sentido, Chile debe orientarse a desarrollar este tipo de tecnologías de almacenamiento que lo habilita como uno de los países del mundo con mayor reserva de litio”, concluyó.