Reconversión Renovable

Ya son cinco las unidades termoeléctricas a carbón que han dejado de operar en Chile, en el marco del plan de retiro voluntario acordado entre las cuatro empresas generadoras dueñas de estas plantas y el Gobierno, en 2019, para aportar a la urgente descontaminación local y mitigación del cambio climático global. Para fines de este año se proyecta la desconexión de otras tres, mientras que a 2025 se espera que hayan cesado su funcionamiento un total de 18, lo que representa el 65% de la capacidad instalada que había al inicio del proceso.

Sobre ese escenario, compañías y autoridades ya analizan qué hacer a futuro con la infraestructura y los sitios que hoy ocupan esas centrales.

Una alternativa que ha comenzado a tomar fuerza es la reconversión en sistemas de almacenamiento de energía térmica con energías renovables. Esta tecnología, conocida como baterías Carnot, se presentó en la mesa convocada por el Ministerio de Energía para viabilizar el retiro de centrales a carbón, como parte de un estudio de diversas opciones que realizó la Sociedad Alemana de Cooperación Internacional (GIZ). Desde allí destacan que es una alternativa "viable y sostenible", ya que permitiría aprovechar la infraestructura existente y robustecer la operación más limpia del Sistema Eléctrico Nacional (SEN), entre otros beneficios.

Funcionamiento y Ventajas

Esta propuesta de recambio tecnológico apunta a desarrollar sistemas de almacenamiento térmico sustentable, basados en el uso de sales fundidas calentadas con electricidad proveniente de fuentes renovables, que reemplazarían el calor que antes se obtenía con la quema del carbón. Luego, la energía acumulada en las sales se utilizaría para calentar agua y producir el vapor necesario para hacer girar las turbinas y generar electricidad, ocupando algunos de los mismos equipos con que funcionaba la termoeléctrica.

Nataly Montezuma, asesora técnica del Programa Energías Renovables y Eficiencia Energética de la GIZ, subraya: "La principal ventaja de las baterías Carnot es la reutilización de gran parte de la infraestructura de la central o el reciclaje de activos, entregando los mismos servicios de inyección de energía y servicios complementarios al sistema eléctrico, sin generar emisiones".
Agrega que "es una opción viable y sostenible para la reconversión de las centrales carbón", considerando que también permitiría conservar los puestos de trabajo en la operación de la planta.

De igual modo, resalta los beneficios para el SEN: "Además de almacenar energía en horas con mayor energía renovable, podría aportar servicios de seguridad al sistema, tales como inercia y regulación de frecuencia".

La especialista comenta que en nuestro país hay varias condiciones favorables para desarrollar proyectos con baterías Carnot.

Así indica que al proceso de descarbonización en marcha, que incluye el cierre de todas las centrales a carbón al 2040, se suma la tendencia a buscar alternativas que permitan integrar energías renovables con almacenamiento y aporten flexibilidad al sistema eléctrico. Y añade otro factor relevante: "Las sales fundidas que se utilizan en esta tecnología están disponibles y provienen de nuestro desierto en Chile, sin tener que importarlas".

El sistema de baterías Carnot reutiliza parte de la infraestructura termoeléctrica, resalta Nataly Montezuma.

Todas estas ventajas y condiciones han sido ratificadas y valoradas también por las autoridades sectoriales que ven interesantes perspectivas para esta tecnología. Por ejemplo, en un webinar desarrollado en noviembre de 2020, el representante del Coordinador Eléctrico Nacional (CEN), Juan Carlos Olmedo, indicó que esta es una alternativa "habilitante del proceso de descarbonización", viable, atractiva y competitiva. A los atributos ya mencionados, agregó que las baterías Carnot son altamente complementarias con la tecnología solar fotovoltaica, y dan la posibilidad de gestionar la energía renovable variable y hacer un uso eficiente del sistema de transmisión. Añadió que, de acuerdo a los análisis del CEN, hasta un 70% de la capacidad instalada a carbón (correspondiente a unos 3.500 MW) se podría reconvertir a esta tecnología y que el potencial preliminar para hacerlo de manera rápida, usando la capacidad de transmisión existente, alcanza los 1.640 MW, equivalente a un tercio de las carboneras.

Al respecto, Nataly Montezuma comenta que las termoeléctricas con mejores perspectivas para aplicar esta alternativa son las "ubicadas en el norte, próximas a proyectos de energía renovable variable, ya que la idea es que funcionen como unidades de almacenamiento. En específico, desde el punto de vista sistémico, podría ser viable que centrales de Mejillones y Tocopilla se reconviertan para prestar servicios de seguridad al sistema eléctrico. Sin embargo, se debe evaluar caso a caso".

En AES Chile también han estudiado esta alternativa, en especial para la central Angamos, ubicada en Mejillones, cuya salida del SEN está comprometida para 2025.

"Como integrador de tecnologías y con el mandato de acelerar el futuro de la energía, no descartamos ninguna opción para hacer la transición de nuestras plantas de carbón en la fecha más temprana posible", afirman.

Y acotan: "Realizamos estudios para evaluar diferentes conversiones potenciales, incluyendo gas natural, biomasa, Molten Salt (sales fundidas) e hidrógeno verde. Existe potencial y lo vemos como muy viable, para que la conversión de sales fundidas proporcione inercia al sistema. Sin embargo, requerirá cambios regulatorios para remunerar adecuadamente este tipo de servicio".

Desafíos

Esto último es, justamente, parte de los retos que se deben abordar para que las empresas puedan concretar proyectos de este tipo.

Así lo expresa Nataly Montezuma: "Los desafíos están relacionados con la remuneración que puedan tener los sistemas de almacenamiento por prestar ciertos servicios, porque aún faltan las adecuaciones normativas para que se incorporen estas tecnologías en los mercados de potencia y energía".

La especialista de GIZ advierte también que se pueden presentar dificultades con el financiamiento de los proyectos, ya que, a pesar de combinar dos tecnologías maduras, se trata de una alternativa relativamente nueva.

De igual manera considera que es necesario "despejar dudas sobre las evaluaciones ambientales de estas transformaciones".

Otras Alternativas

El estudio dado a conocer en la mesa de retiro de centrales a carbón en Chile presentó 15 opciones para la reconversión de estas plantas. Tras evaluar cada alternativa, en la GIZ concluyeron que son viables aquellas que reutilizan la infraestructura. "Por lo anterior, encargamos un estudio para analizar la reconversión a condensadores síncronos y a hidrógeno, puesto que son tecnologías maduras y en línea con lo requiere el sistema eléctrico y el mercado", señala Nataly Montezuma.

En AES Chile, en tanto, consideran que "la desalación de agua de mar es uno de los principales usos que podríamos dar a gran parte de las centrales que vamos a desconectar y con ello ayudar a reducir el uso de agua continental en procesos industriales o mineros. Se trata de centrales ubicadas en las regiones de Antofagasta y Valparaíso, zonas en que hay mucha necesidad de agua".

Añaden que, a la fecha, están tramitando permisos ambientales para independizar la operación de la desaladora de la infraestructura de generación eléctrica. "Son instalaciones valiosísimas y estamos evaluando cómo podemos hacer que sigan siendo útiles para la sociedad", apuntan.

También destacan que, para el futuro retiro y desmantelamiento de las unidades a carbón, se realizará toda la tramitación ambiental pertinente luego de completar el análisis de las oportunidades existentes para cada infraestructura.

Artículo publicado en InduAmbiente 171 (julio-agosto 2021), páginas 34 a 35.