Una contribución al estudio de reactivos en sistemas de distribución con extrema ruralidad: aplicación a la red de la Isla Chaulinec.

Abstract

El presente informe tiene dos objetivos principales, el primero es efectuar un análisis técnico para estudiar el origen de alta producción y efectos de reactivos en un sistema de distribución rural aislado. Específicamente, en una isla del Archipiélago de Chiloé. El segundo objetivo es ofrecer alternativas de solución que ayuden a contrarrestar los efectos técnicos indeseables de estos reactivos y a un ahorro económico en cuanto a combustible, transporte y mantenciones. Esta memoria levanta el diagrama unilineal y de impedancia, adecuado a las simulaciones en ETAP. Esto es practicado para percatarse de diversidad de pérdidas técnico/económicas en distintos escenarios. Los resultados muestran que la sobre-presencia de reactivos en la red se deben fundamentalmente a) la producción de reactivos de las líneas y b) el nivel bajo de requerimientos potencia reactiva de carga. Este comportamiento inusual descrito se justifica, matemáticamente en esta MT, a través del cálculo resultante de la potencia natural de las líneas. El valor de potencia natural calculado (1.5MW) se encuentra totalmente fuera del rango admisible por el sistema (debido a las características particulares del mismo). Consecuentemente, los reactivos aludidos deberán tener un tratamiento particular. La primera alternativa evaluada (solución técnica clásica: control del flujo de potencia reactiva) es la conexión de un reactor trifásico de 30 kVAR. En esta condición las simulaciones demuestran, cómo era de esperar, mejora el factor de potencia visto por la central térmica, pasando de 0.49(c) a 0.99 (i). Esta mejora beneficia de múltiples maneras al sistema, sin embargo, el aumento de la capacidad de generación es el más evidente. Esta podría ser una opción económica, rápida, directa y con menos costos de mantención. Lamentablemente fue descartada tanto por la falta de proveedores y como el envío de dicho producto a territorio nacional. Esta conclusión llevó a buscar una segunda alternativa (solución económica: “Mínimo costo de planificación de la operación”). La nueva alternativa privilegió la incorporación de generación solar “distribuida”. Esta elección si bien requeriría de una elevada inversión también se destaca los potenciales de ahorros en combustible (alrededor de 80 mil litros de diésel), variados ahorros en mantenciones y visitas técnicas a la isla, así como el aumento en la vida útil de los generadores diésel de la central. Esta propuesta hace llamado a experiencias exitosas en proyectos previos de energías renovables en otra de las islas de Chiloé. Una vez realizado el dimensionamiento de la planta solar, éste lleva a las cotizaciones de: a) paneles, b) baterías de litio, c) inversores y d) obras civiles. La inversión total estimada es de $382.739.554 y su implementación implicaría un ahorro esperado anual (en combustible y mantención) de $91.757.487. En consecuencia, el periodo de recuperación simple esperado de la inversión es, aproximadamente, de 4.2 años. Lo anterior, va acompañado de una disminución de 152.9 ton de CO2 anuales emitidas a la atmosfera. Analizando la inversión a 20 años con una tasa de interés del 10% se estima un VAN de $329.448.990 (Valor presente de los flujos de efectivo futuros de un proyecto descontados a una tasa de interés específica). Por otra parte, el CAE calculado es de -$ 38.696.955 (Costo anual total de una financiación). En estas condiciones la TIR iguala al 22% (tasa de rendimiento). Estas cifras califican al proyecto como atractivo para la empresa distribuidora.