Conexión de parques fotovoltaicos de alta potencia a sistemas de distribución de grandes complejos mineros.

Abstract

En el contexto de una creciente preocupación por la sostenibilidad ambiental y el concepto emergente de "cobre verde", nace el Decreto 2 del Ministerio de Minería como estrategia o política Nacional Minera 2050, destacando la importancia de la minería en la economía chilena y la necesidad de adaptarse a las demandas de sostenibilidad, cambio climático, desafíos sociales, culturales y energéticos. Para esto, se enfatiza en la importancia de la innovación tecnológica, en particular, la integración de sistemas de energía renovable para satisfacer las crecientes demandas energéticas de forma sostenible. No obstante, esta integración plantea desafíos que hace necesario evaluar la factibilidad técnica y económica de la conexión de sistemas de generación de alta potencia. Para el caso de los complejos mineros, esto implica analizar diversos factores, como los impactos sobre la calidad de suministro eléctrico o costos asociados a la implementación. Bajo este contexto, el objetivo de esta tesis es evaluar la factibilidad técnica y económica de integrar parques fotovoltaicos de alta potencia a los sistemas de distribución de grandes complejos mineros. La metodología implementada considera el estudio de patrones de consumo y fallas eléctricas, además del análisis de criterios de diseño y de ubicación de los sistemas PV al interior de los complejos mineros. Esto se demuestra con simulaciones estáticas y dinámicas del sistema eléctrico que permiten evaluar el impacto de los parques fotovoltaicos en la calidad del suministro y operación del sistema eléctrico, finalizando con un análisis de factibilidad económica. Los resultados obtenidos confirman la hipótesis de que la conexión de parques solares de alta potencia mejora la operación y calidad de los sistemas de distribución en complejos mineros. El principal aporte de este trabajo es demostrar que la conexión de sistemas PV permite optimizar la regulación de tensión y aumentar la continuidad del servicio en caso de fallas, aspectos clave para la operación eficiente y confiable de los complejos mineros. En particular, la generación fotovoltaica centralizada o conectada directamente a las subestaciones principales con control de reactivos tipo Volt-VAr, ha demostrado ser efectiva para regular el voltaje cerca de las cargas críticas del sistema. Además, la evaluación económica resalta la viabilidad económica de la integración fotovoltaica, alineándose con las metas de sostenibilidad y responsabilidad ambiental de la industria, ofreciendo ahorros significativos en costos energéticos y un corto periodo de recuperación de la inversión, destacando como una solución para los desafíos técnicos y medioambientales de la gran minería del cobre.