Tesis Doctorado

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https://repositorio.udec.cl/handle/11594/241

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Browsing Tesis Doctorado by Author "Gutiérrez Alzamora, Joaquín Arturo"

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    Efectos de la configuración de sistemas de generación eléctrica híbridos off-grid, en la disponibilidad, seguridad y estabilidad de suministro eléctrico en plantas desalinizadoras con tecnología de nanofiltración
    (Universidad de Concepción, 2025) Gutiérrez Alzamora, Joaquín Arturo; Bórquez Yáñez, Rodrigo
    Esta tesis analiza el impacto técnico y económico de distintas configuraciones de sistemas híbridos off-grid sobre el costo de producción de agua en plantas desalinizadoras de pequeña escala con tecnología de nanofiltración (NF). El caso de estudio corresponde a la planta de la Universidad de Concepción, ubicada en Cobquecura, Región de Ñuble. Se evaluaron tres escenarios: (1) la configuración base con baterías de plomo-ácido, (2) la sustitución directa por baterías de ionlitio, y (3) un rediseño integral del sistema, que optimiza la capacidad fotovoltaica, el almacenamiento energético y el perfil de operación. La metodología combina simulaciones energéticas en HOMER Pro con estimaciones del Costo del Ciclo de Vida (LCC) y análisis de sensibilidad ante distintas condiciones técnicas y económicas. Los principales indicadores incluyen el Costo Nivelado del Agua (LCOW), el Costo Nivelado de la Energía (LCOE), y los costos de inversión, operación y reposición (CAPEX y OPEX). El rediseño permitió aumentar la fracción renovable del 70 % al 97 % y reducir el consumo de diésel en un 83 %. En el Escenario 3A, el LCOW disminuyó de 3,75 a 1,70 USD/m³, equivalente a una reducción del 54 % respecto al caso base, gracias a un ajuste en el perfil de operación coherente con el redimensionamiento. Este estudio aporta evidencia empírica sobre estrategias de diseño energético eficientes y económicamente viables para plantas desalinizadoras autónomas en contextos rurales aislados. Además, propone un enfoque metodológico replicable, basado en análisis sistémico, simulación energética y evaluación económica, aplicable al desarrollo de soluciones sostenibles frente a la escasez hídrica.
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