Estudio sobre la utilizacion de energía eólica para energizar una planta SWRO, aplicado en la zona norte y centro sur de Chile

Abstract

ESTUDIO SOBRE LA UTILIZACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA PARA ENERGIZAR UNA PLANTA SWRO, APLICADO EN LA ZONA NORTE Y CENTRO SUR DE CHILE El presente trabajo tenía como objetivo principal un estudio sobre la utilización de energía eólica para alimentar una planta SWRO (por sus siglas en inglés Sea Water Reverse Osmosis) de dos tamaños de producción distintos (10,000 y 50,000 m3/día), dentro de la región del Bío-Bío y la región de Antofagasta (4 plantas SWRO en total). El estudio se centró en cuantificar la energía necesaria para desalinizar agua de mar, llegando a obtener un consumo específico por producción y ubicación de planta desalinizadora con tecnología de ósmosis inversa (planta SWRO) en kWh/m3. Además, se incluyó un sistema de impulsión para bombear el agua producto a sus respectivos destinos. Este sistema también aportó en consumo específico total. Con estos datos se calculó el tamaño de las 4 plantas Eólicas (para 4 plantas SWRO). Para obtener el consumo específico de las plantas SWRO en kWh/m3, se estudió los equipos más importantes que componen una planta SWRO. Luego se procedió a calcular el consumo eléctrico de cada uno de ellos para dos tamaños de producción distintos, incluyendo un sistema de impulsión para distribuir el agua, dando como resultado el consumo especifico de las plantas SWRO 10,000 y 50,000 (producción en m3/día) en la región del Bío-Bío y en la región de Antofagasta (4 plantas SWRO en total). Con el consumo específico de las plantas SWRO, se procedió a calcular el tamaño de las plantas Eólicas que energizaron dichas plantas SWRO. Para esto se recurrió al explorador Eólico de la Universidad de Chile, gracias a esta herramienta fue posible obtener los datos de la calidad del viento en los emplazamiento de las regiones del Bío-Bío y de Antofagasta. Con esa información se determino que para alimentar las plantas SWRO 10,000 y 50,000 dentro de la región del Bío-Bío se necesitó de plantas Eólicas de tamaño 3.3 MW y 19.8 MW respectivamente. Para el caso de las plantas SWRO 10,000 y 50,000 dentro de la región de Antofagasta se necesitó plantas Eólicas de tamaño 6.6 MW y 23.1 MW respectivamente. Finalmente se realizó la evaluación económica, los resultados fueron negativos para las plantas SWRO 10,000 y 50,000 alimentadas con energía Eólica dentro de la región del Bío-Bío (incluyendo sistema de impulsión), se calculó que para un precio del agua de 0.7988 USD/m3 y una tasa de descuento de 9.5% se obtuvo un VAN de -26,610,000 USD para la planta SWRO 10,000 y un VAN de -52,236,529 USD para la planta SWRO 50,000. Por otra parte, se obtuvo resultados positivos para las plantas SWRO 10,000 y 50,000 alimentadas con energía Eólica dentro de la región de Antofagasta (incluyendo sistema de impulsión). En este caso el precio del agua fue de 2.2190 USD/m3 y la tasa de descuento se mantuvo en 9.5% obteniéndose un VAN de 2,142,983 USD para la planta SWRO 10,000 y un VAN de 114,029,943 USD para la planta SWRO 50,000. Con lo que se concluyó que el precio del agua es determinante al momento de establecer una planta desalinizadora de agua de mar dentro de cualquier región del país.