Hoy en día las energías renovables tienen la capacidad de

Claudia Rahmann:
“Hoy en día las energías
renovables tienen la capacidad
de ser competitivas”
ENTREVISTA
Claudia Rahmann es Ingeniera Civil Electricista
de la Universidad de Chile, Ph.D. en Ingeniería,
de la Universidad Rheinisch-Westfaelische
Technische Hochschule Aachen, Alemania.
Llegó al viejo mundo en 2007 a especializarse en
los temas que hoy son candentes en Chile,
estudiando el efecto de altas inyecciones de
generación eólica en la estabilidad de tensión de
los sistemas eléctricos de potencia. Desde el año
2012 es Profesor Asistente del Departamento de
Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile y
desde el 2013 investigadora invitada del ISCI.
Conversamos sobre su investigación y visión
sobre energía, electricidad, subsidios, el nivel de
la ingeniería local y sus perspectivas en este
instituto.
Claudia Rahmann
Profesor Asistente
al Departamento de
Ingeniería Eléctrica de la
Universidad de Chile.
Tus líneas de investigación tienen que ver con los
sistemas eléctricos de potencia y energías renovables.
¿Qué quiere decir esto y cuál es su importancia?
Un sistema de potencia es el conjunto de
instalaciones que permiten generar, transportar
y distribuir la energía eléctrica a los
consumidores finales en condiciones adecuadas
de tensión, frecuencia y disponibilidad.
Históricamente, los sistemas de potencia se
han basado en tecnologías de generación
convencionales como son el carbón y el gas.
Cuando se incorporan tecnologías “diferentes”
como las energías renovables, necesariamente se
generan impactos en el sistema ya sea de índole
puramente técnico o económico. Esto trae
consigo nuevos desafíos en la operación de los
sistemas y por ende la necesidad de buscar
soluciones que permitan una integración
eficiente de este tipo de tecnologías en las redes
de energía. Esta es la parte en la cual se centra
mi trabajo: análisis del impacto de energías
renovables y nuevas tecnologías en la operación
y estabilidad de los sistemas de potencia.
¿El sistema de transmisión tendría que innovar?
No es descartable que el sistema de transmisión
tuviese que adoptar nuevas tecnologías que le
permitan una operación más flexible. Sin
embargo, desde mi punto de vista, el mayor
impacto de una inserción importante de
energías renovables sería más bien con las
políticas operación del sistema, lo que afecta
directamente a los operadores de red, el CDEC
en el caso chileno. Lo anterior podría ser
importante en el caso del norte del país frente a
una eventual incorporación masiva de energía
solar como paneles fotovoltaicos principalmente
desde el punto de vista frecuencia del sistema.
Concretamente, a qué se deben estos desafíos del sistema
en el norte desde el punto de vista de frecuencia.
Los generadores convencionales están
constantemente girando a la velocidad de la red
con una cierta inercia. En estas condiciones, su
respuesta natural frente a condiciones de falla
es entregar o consumir energía dependiendo de
lo que el sistema “necesite”. Esta respuesta
natural de los generadores convencionales
llamada respuesta inercial es beneficiosa para la
estabilidad de los sistemas de potencia. En el
caso de los paneles fotovoltaicos no se mueve
nada; son fijos, es decir no tienen esta respuesta
inercial natural de los generadores
convencionales. Lo anterior podría ser relevante
desde el punto de vista de estabilidad del
sistema en caso de altos niveles de penetración
fotovoltaica. Para escenarios de bajo nivel de
penetración esto no debería ser relevante.
Otra característica importante de las energías
renovables es la incertidumbre asociada al
recurso involucrado (sol, viento) que afecta
directamente la generación obtenida. Esto es
una gran diferencia con respecto a las fuentes
tradicionales con las que se puede saber con
certeza cuánta energía se va a producir, y
cuándo. Por ejemplo, si un grupo de paneles
fotovoltaicos están operando a su capacidad
máxima, y de pronto pasa un grupo de nubes
que cubre casi en su totalidad la central, se
necesitará respaldar rápidamente la energía que
los paneles dejen de producir para mantener
una correcta operación del sistema.
En cuanto a la incertidumbre en la generación de ERNC
¿Es posible buscar respaldos para cuando estas fuentes
disminuyan su energía?
Se pueden buscar formas de respaldar las ERNC
ya sea manteniendo centrales convencionales
con reservas de potencia o incorporando grupos
de baterías. Sin embargo esto tiene un impacto
directo en los costos del sistema. En el caso del
SING este costo podría ser alto dadas las
características de las máquinas convencionales.
5
Lo malo de esto es que finalmente los costos
adicionales los paga el usuario. Por eso es
importante buscar soluciones que consideren
tanto las restricciones técnicas como
económicas.
Se dice que la ERNC es más cara que la tradicional.
Hasta hace algunos años atrás los costos de
inversión de las ERNC eran altos en
comparación con tecnologías de generación
convencional. Sin embargo, los paneles
fotovoltaicos y generadores eólicos hoy en día
están siendo competitivos en varias zonas del
país (dependiendo del recurso existente). Los
paneles por ejemplo están en valores cercanos a
los US$2.500 por kilowatt instalado y las
turbinas eólicas cerca de los US$1000.
6
Has estudiado el sistema eléctrico chileno bajo distintos
escenarios de energía eólica. ¿Qué ventajas tendrían
para el mercado nacional, la incorporación de energía
eólica? ¿Cuáles son las desventajas y/o dificultades?
Dentro de las ventajas que deberían observarse
a medida que aumenta la energía eólica en la red
es que los costos de operación del sistema bajen.
Las tecnologías renovables tienen un costo
marginal muy bajo principalmente porque el
costo de “combustible” es cero. Sin embargo a
medida que aumenta el nivel de penetración
ERNC podría ser que la operación del sistema
comience a verse afectada por lo que los costos
podrían eventualmente subir. En ese punto uno
puede decir que las ERNC están encareciendo el
sistema. El punto de inflexión en que esto
comienza a ocurrir depende de las
características propias de cada sistema de
potencia y de las características de las ERNC en
cuestión por lo que no es posible dar “recetas”.
Sin embargo, hasta llegar a este punto de
cambio de tendencia, el nivel de penetración
ERNC podría ser alto. En el caso del SIC, por
ejemplo, hay buenas condiciones para
incorporar energía eólica, debido las unidades
hidráulicas con embalses que operan en el
sistema, las que tienen buenas capacidades de
regulación.
¿Podría entonces usarse parte de la generación
hidráulica como complemente de la eólica?
De esto se trata el proyecto Fondecyt Regular
2012 – 2015 “Power balancing service and UpPowering in hydrothermal systems for high
penetration of wind energy: economic
incentives and the environment”. Creemos que
en el SIC el máximo nivel de penetración de
energía eólica es mayor que en el SING, que es
un sistema restrictivo debido a las
características técnicas de las unidades térmicas
que lo componen (baja inercia, limitadas tasas
de subida y bajada). Un embalse es comparable
con una gran batería de bajo costo, con energía
acumulada que se puede usar para respaldar
fuentes variables por lo que un sistema de este
tipo podría representar una ventaja para la
integración de fuentes intermitentes.
Los desafíos asociados a este Fondecyt son,
por una parte, demostrar que los embalses en
Chile permiten tener una presencia importante
de energía eólica en la matriz energética y, por
otra, determinar cómo funcionaría un mercado
de servicios complementarios.
Varios países en Europa subsidian ERNC desde los 90.
¿Puede Chile hacerlo hoy?
No es trivial preguntarse qué queremos como
país. ¿Queremos destinar recursos de todos los
chilenos a subsidiar las energías renovables o
queremos dirigir recursos para mejorar la
educación básica y media? Los recursos son
siempre escasos por lo que la pregunta clave es
cómo distribuirlos. Si bien trabajo en el área
eléctrica y me gustaría ver que se avanza con
mayor rapidez en el desarrollo de las renovables,
creo que se puede hacer sin necesidad de
subsidio, con un poco de esfuerzo.
¿De qué manera la ingeniería nacional puede ayudar a
desarrollo energético de Chile?
Creo que en Chile hay cada día más
profesionales capaces de enfrentar los desafíos
que implica una inserción de nuevas tecnologías
como las ERNS. Hace 10 años atrás era
complicado encontrar una empresa que supiera
instalar un parque fotovoltaico o eólico. Hoy en
día hay varias empresas bien preparadas que
pueden hacerlo. En el marco de las ERNC, hay
mucha gente haciendo cosas a nivel nacional.
Lentamente crece la masa crítica y, aunque no
sea demasiado grande, para el tamaño de Chile,
creo que hemos hecho varias cosas.
¿Sobre tu incorporación al ISCI, qué te motivó a formar
parte de este centro y cuáles son los planes que tienes
para desarrollarte en él? ¿Qué te aporta el ISCI a ti?
Las motivaciones para entrar al ISCI son claras.
Es un instituto fuertemente establecido, con un
grupo humano bueno y bien organizado,
diversidad de investigadores con altos grados de
productividad y líneas de investigación bien
establecidas. Siempre entrar a una organización
que funciona bien, con gente buena, es
beneficioso, porque la sinergia que puedes
obtener es gigante. Los ingenieros tenemos la
tendencia a trabajar solos frente al computador,
de esta forma incorporarse a un instituto como
el ISCI permite que se generen más opciones de
hacer trabajo en equipo con gente de distintas
áreas, como un ingeniero industrial o en
transporte. Este tipo de instituciones permite
generar los lazos de contacto con académicos
con los que a priori no se ve una clara relación,
lo que veo como una de sus principales fuerzas.
Es mucho más fácil cuando dos personas
piensan una misma pregunta que cuando una
persona la piensa sola, te da otras perspectivas.
Estas cosas instituto como el ISCI lo potencian
y estoy súper contenta de que me hayan
aceptado.
Respecto de mis planes, me gustaría hacer una
colaboración con algunos académicos con los
que tengamos algún punto en común. Pienso en
Francisco Martínez por ejemplo, con sus temas
de ciudad y el desarrollo sustentable. Con gente
de industrias con quienes ver temas
económicos.
7
8
OI