CRITERIOS DE DISEÑO TECNICO ECONOMICO DE UN SISTEMA DE BOMBEO DE AGUA EN MINERA ADAPTADO A UN SUMINISTRO ERNC FOTOVOLTAICO

Artículos Tesina Magister en Economía Energética UTFSM, Vol X, N°X, 2019
1
Departamento de Ingeniería Mecánica - Universidad Técnica Federico Santa María - Av. Santa María de
Manquehue 6400 – Santiago – CHILE e-mail: jmunoz@ing.uchile.cl
CRITERIOS DE DISEÑO TECNICO ECONOMICO DE UN SISTEMA DE BOMBEO DE
AGUA EN MINERA ADAPTADO A UN SUMINISTRO ERNC FOTOVOLTAICO
ECONOMIC TECHNICAL DESIGN CRITERIA OF A MINING WATER PUMPING
SYSTEM ADAPTED TO A PHOTOVOLTAIC ERNC SUPPLY
Jaime Muñoz1
Elio Cuneo. Gerardo Muñoz.
RESUMEN
En Chile, la penetración de las Energías Renovables No Convencionales (ERNC), fundamentalmente generación
fotovoltaica, pasó de ser una tímida iniciativa a una realidad concreta, logrando impactar a todos los actores del mercado
eléctrico en distinta medida. El cambio tecnológico en las ERNC ha provocado efectos en el precio de la energía como
en la necesidad de disponer de un sistema eléctrico más flexible, con soluciones que pueden ser aplicadas en las redes de
transmisión Nacional, transmisión adicional y subtransmisión, como también en Generadores y Clientes Libres.
Dado lo anterior, resulta atractivo desde el punto de vista técnico-económico, analizar distintas opciones para
variabilizar la demanda y acoplarla a los periodos de generación de energía renovable de bajo costo ($30 USD/MWh)
[7], en particular la energía solar, optando a precios de contrato de suministro de energía más económicos en
comparación a contratos de suministro tradicional de 24 horas ($55 USD/MWh).
Considerando que en los próximos años dentro de la industria minera, el proceso de bombeo de agua de mar, se
posicionará como el segundo proceso en volumen de energía eléctrica requerida, producto de las limitaciones para la
explotación de recurso hídrico de cuencas naturales, limitaciones medioambientales y sociales, como extensas sequías
que ponen en riesgo la continuidad operacional de las actuales faenas en operación y sus expansiones.
El presente trabajo analiza la viabilidad técnica-económica de modificar los criterios de diseño de los sistemas de
bombeo de agua de mar para operar solo en 8 horas en vez de 24, adaptándose a la disponibilidad de generación ERNC,
y cumpliendo con un volumen de agua diario requerido por un proceso minero, esta flexibilidad es obtenida mediante
una sobre inversión en algunas partidas de un proyecto de bombeo, y permitiendo un costo de operación menor
comparado con un sistema de bombeo diseñado para operar 24 horas. Para ello se desarrolla un caso de evaluación,
resultando atractivo materializarlo en un esquema de bombeo 8x7, desarrollando los puntos más importantes a
considerar.
Finalmente, una extrapolación del caso estudiado, proyectado a los volúmenes de agua de mar que se requerirán para
una empresa minera tipo, con sus parámetros de altura, distancia y volumen de agua demandada, dan cuenta de la
necesidad de contar con un suministro de energía eléctrica cercanos a los 4.000 GWh al año, que podrían viabilizar
proyectos fotovoltaicos por un tamaño entre 2.000 y 2.500 MW instalados.
Palabras clave: minería, sistema de bombeo, agua de mar, ERNC, flexibilidad
ABSTRACT
In Chile, The penetration of Non-Conventional Renewable Energy (ERNC) went from being an initiative to a reality a
few years ago, managing to impact all the players in the electricity market in different ways. The ERNC have caused
effects on the price of energy and also on the need to have a more versatile electrical system, with solutions that can be
applied in the National transmission networks, additional transmission and subtransmission, as well as Generators and
Free Customers.
Given the above, it is attractive from the technical-economic point of view, to analyze different options to vary the
demand and to adapt it to the periods, or more precisely, to the hours of generation of renewable energy ($ 30 USD /
MWh), in particular solar energy, opting for cheaper energy supply contract prices compared to 24-hour supply
contracts ($ 55 USD / MWh).
Considering that in the coming years, the process of water pumping, within the mining industry, will be positioned as
the second process in volume of electrical energy required, given that there are no more water resources to expand the
mining industry and even more so extensive droughts that put at risk the operational continuity of the current
operations.
The present work analyzes the technical-economic feasibility of modifying the design criteria of the pumping systems to
operate only in 8 hours instead of 24, adapting to the availability of generation NCRE, and complying with a daily
volume of water required by a mining process, this flexibility is obtained through an over investment in some items of a
pumping project, and allowing a lower operating cost compared to a pumping system designed to operate 24 hours.
An extrapolation of the case studied, projected to the volumes of seawater that will be required for the mining industry
and the parameters of height, distance and volume of water expected, account for the need to have supply contracts

Muñoz C. Jaime A., Criterios de Diseño Técnico Económico de un Sistema de Bombeo de Agua en Minería Adaptado a un Suministro ERNC
Fotovoltaico
Artículos Tesina Magister en Economía Energética Vol. X No. X 2019
close to 4,000 GWh per year, which could enable photovoltaic projects with a size between 2,000 and 2,500 MW
installed.
Keywords: mining, pumping system, sea water, ERNC, flexibility
INTRODUCCION
Hoy en día, la actividad minera representa un 25% del
consumo de energía eléctrica en el país [2], y los
procesos productivos de las empresas mineras son
diseñados para operar en forma continua, es decir
optimizados para un funcionamiento las veinticuatro
horas de día durante todo el año, deteniéndose sólo para
efectos de realizar mantenimientos programados. Dentro
de los procesos mineros, destacan los sistemas de
bombeo de aguas, tanto recirculadas del proceso como
las aguas “frescas” que ingresan al proceso desde
distintos afluentes. En la Figura N° 1 se muestra un
esquema del proceso de bombeo de aguas de una
empresa minera tipo, en la parte superior se encuentran
las piscinas que alimentan a la planta, las cuales son
abastecidas tanto de aguas recirculadas como también
de aguas frescas (recursos de agua dulce para este caso).
Figura N° 1: Sistema de bombeo de agua minero tipo.
Fuente: Elaboración propia.
Por otra parte, la entrada proyectada de nuevos
proyectos mineros, acompañado de la necesidad de
liberar recursos de agua dulce y la baja en la
disponibilidad del recurso en el territorio nacional, han
levantado la necesidad de incorporar en forma masiva el
recurso de agua salada en los procesos [1], ya sea en
forma directa o utilizando procesos de desalinización,
pasando de los 2,9 m3
/s actuales a 11,2 m3
/s al 2020,
significando un aumento del 290% en el uso de agua de
mar. La proyección para minería de m3
/s de agua, tanto
dulce como de mar, se muestra en el gráfico N° 1.
Gráfico N° 1: Proyección de utilización de agua en Minería.
Fuente: COCHILCO 2017.
Dado el escenario proyectado, el proceso de bombeo de
aguas en la industria minera se posicionará como el
segundo proceso en consumo de energía eléctrica,
pasando de 1 TWh de energía anual a 3,4 TWh de
energía anual a nivel nacional, a continuación de las
plantas de concentración de cobre, la evolución se
muestra en el Gráfico N° 2.
Gráfico N° 2: Proyección de la composición de energía
eléctrica anual en la minería chilena. Fuente: COCHILCO
2017.
Por otra parte, la entrada masiva de las ERNC en los
diversos sistemas eléctricos en el mundo, ha puesto en
desarrollo distintas alternativas para flexibilizar los
sistemas eléctricos, con el fin de compatibilizar la
intermitencia de las energías renovables rentables con la
generación tradicional, restricciones de los sistemas de
transmisión y el comportamiento de la demanda. En
Chile se vislumbra un futuro similar [3].
El presente trabajo expone un análisis de la factibilidad
técnico económico de diseñar los procesos de bombeo
de aguas en la etapa de diseño en la industria minera,
con el fin de adaptar el perfil de demanda a los horarios
de energía ERNC [6], en particular la solar fotovoltaica,
basado en la hipótesis que una sobre inversión en el
CAPEX, acompañado de una disminución en el OPEX
resulta una mejor alternativa que un diseño tradicional
de bombeo de 24 horas continuas. En la Figura N° 2 se
compara el criterio de diseño actual con el propuesto,
para un sistema de 1000 l/s en forma continua, con una
cota de 1000 m. a una distancia de 50 km.

Fotovoltaico
Figura N° 2, Comparación diseño actual v/s en propuesto.
IDENTIFICACION DE CAPEX Y OPEX
PROCESO DE BOMBEO DE AGUA
Para hacer una comparación técnico económico entre
los esquemas de bombeo de veinticuatro horas y el
propuesto de ocho horas solares, se realizó un análisis
particular en un caso de sistema de bombeo de agua de
mar, mediante un desglose de las partidas de CAPEX y
OPEX, aplicando el esquema de análisis mostrado en la
Figura N° 3.
Figura 3: Esquema de análisis propuesto.
Fuente: Elaboración propia
Un sistema de bombeo se descompone en las siguientes
instalaciones:
 Estación de impulsión de agua.
 Tubería de transporte.
 Piscina de almacenamiento (impulsión y
piscina de recepción).
Es importante identificar el costo de las partidas del
CAPEX, comparando entre los esquemas 24x7 y 8x7,
ya que tienen valores similares para algunas partidas y
valores muy distintos en otras partidas. Las partidas de
costos que se ven fuertemente modificadas son:
 Número de bombas (potencia de bombeo).
 Diámetro de la tubería.
 Tamaño de las piscinas de almacenamiento
Mientras tanto, las partidas que no se ven fuertemente
afectadas son:
 Excavación para la instalación de la tubería.
 Líneas de transmisión.
Estás últimas partidas serán costos de instalación
similares para ambos esquemas de bombeo. Un punto
relevante, es que la mayor parte del costo de
implementación de un sistema de bombeo es la
instalación del ducto, que varía dependiendo si la
tubería se instala sobre el terreno, como es el caso de un
trayecto desértico y despoblado, o si el trayecto se
emplaza en un lugar agrícola y poblado. Sin embargo, el
costo de instalación debe ser cubierto, y sería similar
para ambos esquemas.
En la Figura N° 4 se muestra un desglose de las partidas
principales de costos de un sistema de bombeo.
Figura N° 4, Esquema de partidas en sistemas de bombeo
El objetivo entonces es poder bombear el volumen de
agua diario que requiere el proceso minero en un tercio
del tiempo, y para lograr lo anterior necesariamente se
deben sobre dimensionar algunos sistemas en el
esquema 8x7, en comparación al tradicional diseño
24x7, gatillando un costo mayor de instalación del
sistema de bombeo.
Respecto al OPEX del proyecto, son tres las
componentes que difieren entre el esquema 24x7 y 8x7,
que son:
 Precio de la energía contratada.
 Pago por potencia en horario de punta.
 Costos adicionales por energía consumida,
peaje de Transmision servicios
complementarios, etc.
 Costos de mantención del sistema (motores,
bombas).
El principal sustento de la hipótesis del esquema de
bombeo 8x7, se basa en la obtención de un contrato de
energía a precio en bloque solar y que el
funcionamiento del sistema queda fuera del horario de
punta, generando un OPEX más barato frente a un

Fotovoltaico
esquema 24x7 para un mismo volumen de agua
transportado al día. Lo anterior queda de manifiesto en
los resultados de las últimas licitaciones de energía para
clientes regulados [7], como se muestra en el resumen
de la Tabla N° 1.
Tabla N° 1, Resumen de precio de licitación 2017.
El beneficio de operar a bajo OPEX una instalación 8x7
cubriría el alto CAPEX de la implementación del
mismo, en comparación al esquema tradicional 24x7.
SISTEMA DE BOMBEO TIPO EVALUADO
Se ha evaluado la pertinencia de diseñar un sistema de
bombeo con criterio 8x7 en base a los datos de un
proyecto en estudio para suministrar agua de mar a un
proceso minero existente [4]. El agua transportada es
desalada en una planta ubicada a orilla de mar, por lo
que la vida útil esperada de la tubería sería cercana a los
30 años. Los parámetros básicos de diseño son de 430
lt/s operando las 24 horas del día, con una cota de 1000
metros, a una distancia de 60 km. El volumen diario de
agua a transporta es de 34.560 m3
. El trazado de la
tubería atraviesa valles agrícolas y zonas pobladas, por
lo que se considera la instalación de la tubería enterrada
a 2 metros. En el Grafico N° 3 se muestra el perfil de
elevación de la tubería de 24” especificada para el
proyecto.
Gráfico N° 3, Perfil de elevación sistema tipo evaluado
Fuente: Minera Los Pelambres
El diseño 8x7 propuesto considera principalmente la
instalación de una tubería de 34” [10], que respeta los
criterios de seguridad de transporte de agua [8] [9], un
mayor número de bombas en la estación de bombeo y la
ampliación de la piscina de envío, con el objetivo de
almacenar el agua procesada por la planta de desalación
y ampliación de la piscina de recepción, para seguir
suministrando agua al proceso minero en forma
constante. En el Gráfico N° 4 se muestran los
volúmenes de agua transportados por hora en los dos
esquemas en comparación.
Gráfico N° 4, volúmenes bombeados por hora.
La diferencia de montos de inversión para los dos
criterios de diseño se muestra en la Tabla N° 2, la
diferencia, por sobre CAPEX, al implementar el criterio
8x7 alcanza un valor de 11.064 kUSD.
Tabla N° 2, Diferencias CAPEX partidas variables.
Respecto a los costos de OPEX (operación y
mantención), se producen diferencias en el costo de
mantenimiento (número de equipos mantenidos, en los
periodos de mantenimiento), costos de energía y costos
por pago de potencia en punta, como se muestra en la
Tabla N° 3. El volumen anual de energía requerido por
el esquema 8x7 viabilizaría un contrato de suministro
con una planta solar de 35 MW aproximadamente.
Tabla N° 3, Diferencias OPEX partidas variables.
Para efectos de la evaluación preliminar se ha
considerado un horizonte de 30 años, con una tasa de
descuento del 8%, impuesto de 19%. Los precios de la
Partida de CAPEX monto kUSD monto kUSD
N° bombas funcionando 5 de 1,8 MW $ 1.450 12 de 1,8 MW $ 3.480
cap. piscina envío 4.700m^3 $ 379 24.800m^3 $ 2.022
cap. piscina recepción 4.700m^3 $ 379 24.800m^3 $ 2.022
tubería 24" $ 16.194 34" $ 22.813
Total inversión variable $ 18.402 $ 30.336
24x7 8x7
Variaciones de montos de inversión CAPEX
energía anual 64.760 MWh 60.343 MWh
potencia en punta mensual 7,4 MW 0 MW
periodo mantención bombas
periodo mantención motores
cambio tubería
Variaciones partidas de operación
cada 3 años cada 6 años
cada año cada 3 años
24x7 8x7Partida de OPEX
cada 15años cada 15 años

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componente de energía considerados son de 30
USD/MWh para un suministro solar y de 55 USD
/MWh para un suministro continuo de energía; para la
potencia se considera un precios de $8,97 kUSD/MW,
según la fijación de precios de Nudo de enero del 2018,
en la S/E más cercana. En la Tabla N° 4 se muestra un
resumen del valor de las partidas variables del OPEX
traídas a valor presente.
Tabla N° 4, Diferencias OPEX partidas variables.
Se ha considerado que los efectos de oxidación
afectarán a la tubería de manera similar en ambos
esquemas de diseño, por lo que al año 15 se deberá
cambiar la tubería [4], y los costos defieren de igual
manera que en el momento de la instalación en la etapa
de construcción.
Como se ve, hasta el momento se ha realizado una
evaluación tradicional entre un esquema 24x7 y 8x7,
donde, bajo los supuestos antes indicados, se obtiene un
CAPEX + OPEX menor con el criterio de diseño 8x7,
generando una disminución del gasto total, traído al
presente, de $13,6 kUSD. Sin embargo, es necesario
evaluar considerando un análisis estocástico sobre las
variables de riesgo del proyecto, incluyendo los
distintos escenarios de resultados posibles y cuál es la
probabilidad de esos escenarios, y así identificar el
beneficio probable y casos de pérdidas.
ANALISIS DE RIESGO; DEMANDA VARIABLES
EN CONSUMO DE AGUA
Se ha incorporado en el análisis estocástico de la
variabilidad real de la operación del sistema de bombeo
y así determinar el riesgo del negocio sujeto a los
volúmenes esperados de agua transportado por el
sistema de bombeo en evaluación. Para ello se analizan
los datos históricos, de volúmenes diarios por 3 años, de
flujos de agua fresca reales de la minera, mostrados en
el Gráfico N° 5.
Gráfico N° 5, Flujos de agua fresca históricos.
Los volúmenes transportados difieren de la capacidad
de diseño del sistema, explicados por distintos motivos,
donde destacan:
 Detención de procesos por falla.
 Detención de procesos por mantención.
 Eventos ajenos a la empresa, por terceros.
 Periodos hidrológicos, existencia de otros
afluentes.
Una función de probabilidad en @Risk del tipo
“RiskExtvalueMin” representa el comportamiento
probabilístico de los volúmenes diarios en m3
. En el
Gráfico N° 6 se muestra la curva de la función de
probabilidad estimada, de media 21.316 m3
, desviación
estándar 13.141 m3
.
Gráfico N° 6, Función de probabilidad volumen de agua
diario requerida. Fuente: Elaboración propia.
Esta variabilidad de los flujos reales de agua fresca
requeridos por el proceso, impactan directamente a la
energía requerida por el sistema de bombeo, como se
muestra en el Gráfico N° 7 para el caso del esquema
24x7.
Partida de OPEX monto kUSD monto kUSD
Pago por energía 55 USD/MWh $ 40.729 30 USD/MWh $ 20.701
Pago por potencia 8,97 kUSD/MW $ 9.108 8,97 kUSD/MW $ 0
Costo Mantención 5 bombas $ 6.742 12 bombas $ 9.495
cambio tubería todo el tramo $ 16.194 todo el tramo $ 22.813
Total OPEX variable $ 56.579 $ 30.196
Variaciones de montos de operación OPEX
24x7 8x7

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Gráfico N° 7, Energía anual requerida por el proceso 24x7.
Lo mismo sucede con la energía esperada consumida
por el proceso en el esquema 8x7, como se muestra en
el Gráfico N° 8.
Gráfico N° 8, Energía anual requerida por el proceso 28x7.
Al agregar la probabilidad de volumen de agua diaria
transportada, finalmente se obtiene la distribución de
probabilidad, del beneficio, asociado a la diferencia de
invertir en una u otro proyecto, como se muestra en el
Gráfico N° 9.
Gráfico N° 9, Probabilidad de beneficio del proyecto.
En conclusión, al considerar una función de
probabilidad de los requerimientos de agua fresca, el
beneficio del proyecto ha bajado de $13,6 kUSD,
estimados anteriormente en la evaluación preliminar , a
un rango de $6,2 – 7,2 kUSD con una certeza del 90%.
Como se muestra en el Gráfico N° 8, el volumen de
energía anual requerido se encuentra cercano a los 35
GWh, lo que viabilizaría un contrato de suministro de
energía con un generador Solar-fotovoltaico de
capacidad instalada de 20-25 MW aproximadamente.
ASPECTOS IMPORTANTES LA EVALUACION
ECONOMICA
A pesar de que los procesos mineros requieren de agua
para su proceso de manera continua y estable, la
existencia de afluentes alternativos sería un factor que
define la variabilidad de los niveles de utilización de los
futuros sistemas de bombeo de agua de mar. Como se
muestra en el caso de estudio, el factor de utilización en
relación a la capacidad de diseño del sistema de
transporte de agua, impacta fuertemente en el beneficio
o rentabilidad de proyecto. El caso analizado se ubica en
una zona central del país, donde aún existen afluentes
alternativos disponibles de agua dulce, no sería el caso
de los procesos mineros ubicados en la zona norte del
país, y donde se concentra el mayor volumen
proyectado de agua de mar. En esos sistemas, los
factores de utilización de los procesos de bombeo de
agua de mar serían más altos y cercanos a los
volúmenes de diseño, mejorando el beneficio del
proyecto.
Otros factores a considerar son las proyecciones del
futuro hidrológico del país [5], como se muestra en la
Figura N° 5.
Figura N° 5: Profundidad de la sequías, comparación.
Fuente: Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia.
La inestabilidad climática de los últimos años, y lo
acentuado que han sido los periodos de sequía que han

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azotado al país, ha puesto en alerta no sólo al sector
industrial minero, si no que a todo tipo de industria y
actores relacionados al recurso hídrico, lo que ha
incentivado una mirada de preparación del país ante
eventos de sequías prolongadas, como lo fue el periodo
2010-2014.
Otro aspecto importante es la diferencia mínima que
deben tener los precios de contrato de Suministro
Eléctrico disponibles en el mercado oferente, así como
también la tasa de descuento utilizada para evaluar el
proyecto, como se muestra en la Tabla N° 5, a mayor
tasa de descuento el retorno del proyecto disminuye.
Tabla N° 5, VAN en función de la tasa de descuento. Fuente:
Elaboración propia.
Respecto a la diferencia mínima de los precios de
contrato de energía, considerando una tasa de descuento
de 8%, se aproxima a precios de $55 USD/MWh para
un suministro 24x7 y $50 USD/MWh para un
suministro 8x7, como se muestra en el Gráfico N° 10.
Gráfico N° 10, Probabilidad de beneficio del proyecto,
diferencia mínima de precios de suministro.
Para un mercado en que los precios de suministro se
encuentren con valores más altos, la diferencia de
precios de contrato, que viabiliza el esquema 8x7
comienza a acortarse, por ejemplo para un suministro
24x7 con un precio de $100 USD/MWh, un suministro
8x7 a $99 USD/MWh sería la diferencia mínima. Lo
anterior se explica porque a mayores precios de
contratos, se generan diferenciales por el pago de
energía mayores, que cubren los costos de un CAPEX
mayor para implementar un diseño de bombeo 8x7.
PROYECCIÓN FUTURA y POTENCIAL
Como se indicó en la introducción, el uso de agua de
mar en los procesos mineros, ya sea directa o desalada,
comenzará a aumentar, en todas las regiones del centro-
norte de Chile, como se muestra en el Gráfico N° 11.
Gráfico N° 11, caudales agua de mar m3/s por región 2016-
2028. Fuente: COCHILCO 2017.
Se proyecta una alta participación de la región de
Antofagasta, impulsado por la operación minera
Escondida. El esquema típico que tienen un sistema de
bombeo, que transporta agua de mar se muestra en la
Figura N° 6.
Figura N° 6, Esquema típico de bombeo.
Fuente: COCHILCO 2017.
Los parámetros tipo que tendrían los sistemas de
bombeo futuros en Chile [11] serían:
 Altura de bombeo 2.100 m.s.n.m.
 Distancia 120 km.
 Caudales entre 500-1000 l/s.
El caudal total de la nueva demanda de agua
proveniente del mar (salada y desalada), para los
procesos mineros y otros consumos, se estima en 13,3
m3
/s, repartidos en 19 proyectos en carpeta, donde
destacan:
 Codelco Radomiro Tomic
 Dominga
 Pelambres
 Escondida, segundo sistema
 Collahuasi
Tasa de descuento 8,0% 12,0% 14,4%
delta VAN $ 6.708 $ 1.851 -$ 0

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La demanda de agua de mar proyectada, considerando
los parámetros de diseño promedio de COCHILCO, se
traducen en una necesidad futura de 4.000 GWh al año,
necesarios para transportar es volumen de 13,3 m3
/s,
bajo un esquema de operación 24x7.
Utilizando un esquema de diseño de bombeo 8x7, se
requerirían los mismos 4.000 GWh, pero sólo en horario
solar, viabilizando en principio la instalación de 2.000-
2.500 MW fotovoltaicos, considerando una radiación de
1800-2000 horas sol al año.
La implementación masiva del criterio de diseño 8x7
lograría acoplar un 5%, de la energía eléctrica total del
país, a suministros de energía en horario solar,
impactando en cierta medida a disminuir la necesidad de
inversiones de otro tipo para apaliar el efecto de la
intermitencia de las fuentes ERNC.
CONCLUSIONES
La gestión de la demanda es una opción viable para
aportar a la versatilidad que requiere un sistema
eléctrico que opta por una matriz de generación
renovable, posicionándose como un complemento a las
opciones clásicas utilizadas a nivel de generación y
almacenamiento de energía. El mayor impacto o
potencial de la gestión de la demanda se alcanza cuando
los sistemas/procesos de la demanda son diseñados con
tal objetivo. Es así como una modificación de los
criterios de diseño de los futuros, de los grandes
sistemas de bombeo proyectados para la minería en
Chile, habilitaría un esquema viable económicamente de
operación en horario solar, explicado por los siguientes
puntos:
- Bajo los precios de energía de segmentación horaria
considerados, es viable económicamente, proyectar el
diseño de un esquema de bombeo en el periodo de 8
horas solares, dado que se opta por un precio de energía
más barato y sin realizar pago por potencia, en
comparación con un esquema de funcionamiento
continuo de 8 horas.
-El menor OPEX de operación en horario solar,
reflejado en la evaluación del caso de estudio, cubre el
sobre monto requerido en el CAPEX para flexibilizar el
sistema de bombeo.
-Los precios actuales de suministro de energía 24x7 $55
USD/MWh el diferencia de precios límite sería cercano
a los $5 USD/MWh. Para precios cercanos a $100 USD
de suministro 24x7, el diferencial de energía sería
cercano a $1 USD/MWh.
Se debe tener en consideración algunos puntos para
realizar un análisis de la factibilidad económica del
criterio de diseño 8x7, donde destacan:
a) Determinar los volúmenes de agua diarios requeridos
por el proceso, ya que volúmenes de agua alejados de
los límites de diseño podrían no pagar la inversión
adicional para poder flexibilizar el sistema de bombeo.
b) Considerar los afluentes de agua dulce disponibles en
la evaluación, ya que si existen afectarían al factor de
utilización del sistema de bombeo. Lo anterior no sería
el caso de sistemas de bombeo ubicados en la zona norte
del país.
Dados los caudales futuros de agua de mar, cerca de 13
m3
/s, que requerirían los procesos mineros repartidos en
varias faenas, los sistemas de bombeo asociados
requerirían de 4.000 GWh anuales para operar, que
implementados en un esquema 8x7, viabilizarían unos
2.000 a 2.500 MW de proyectos fotovoltaicos.
REFERENCIAS
[1] Comisión Chilena del Cobre, “Proyección de
consumo de agua en la minería del cobre 2017-2028”,
diciembre 2017.
[2] Comisión Chilena del Cobre, “Proyección del
consumo de energía eléctrica en la minería del cobre
2017-2028”, noviembre 2017.
[3] Generadoras de Chile AG – PSR MORAY,
“Análisis de Largo Plazo para el Sistema Eléctrico
Nacional de Chile considerando Fuentes de Energía
Variables e Intermitentes”, enero 2018.
[4] Minera Los Pelambres, “Estudio de
Factibilidad de Suministro Alternativo de Agua”, julio
2014.
[5] Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia
(CR)2, “La Mega sequía 2010-2015: Una lección para
el futuro”, noviembre 2015.
[6] Comisión Nacional de Energía, “Bases de
Licitación Pública Nacional e Internacional para el
Suministro de Potencia y Energía Eléctrica para
Abastecer los Consumos de Clientes Sometidos a
Regulación de Precios”, diciembre 2016.
[7] Comisión Nacional de Energía, “Acta de
Adjudicación Oferta Económica Primera Etapa –
Licitación de Suministro 2017/01”, noviembre 2017.

Fotovoltaico
[8] Banco Interamericano de Desarrollo,
“Evaluación para Sistemas de Bombeo de Agua -
Manual de Eficiencia Energética”, 2011.
[9] Organización Panamericana de la Salud,
“Guías para el Diseño de Estaciones de Bombeo de
Agua Potable”, 2005.
[10] Tubexa –Ducasse, “Catálogo Técnico”, enero
2018.
[11] EDITEC, “Catastro de Plantas Desalinizadoras
y Sistemas de Impulsión de agua de mar 2017-2018”,
2018.

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