Texto sobre la energia solar

1.
RED SOLAR
“Para abastecer con energía la comunidad de la gran
minería en el norte del Chile”
INSTRUMENTOS
PROFESORES
Sebastián Contreras
Carolina Castillo
ESTUDIANTES
Jeannette Enero
Marcela Luengo
Carolina Orellana
Samantha Vallejos
ENTREGA
24/12/2012
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2. INDICE
I PARTE El modelo energético de Chile Pág. 3
Utilización de la energía en Chile
Pág. 3
II PARTE La energía solar
Pág. 4
III PARTE La energía solar en Chile
Pág. 4
El cuerpo
Pág. 5
Planteamiento del problema
Pág. 8
Casos de estudio
Pág. 9
GLOSARIO
Pág. 20
BIBLIOGRÁFIA
Pág. 21
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3. RED SOLAR
“Para abastecer con energía
la comunidad de la gran minería en el norte del Chile”
I PARTE El modelo energético en Chile
La construcción del modelo energético actual en Chile se basa fundamentalmente en el
abastecimiento extranjero, es decir, depende energéticamente en gran proporción de
otros países, lo cual ha ido instituyendo en nuestro país un gran monopolio controlando la
totalidad del mercado como por ejemplo lo es en este momento Chilectra.
Frente a esto el gobierno ha continuado al margen sin constituir una eficiente
planificación estratégica, “el Estado ha sido reducido a un rol absolutamente secundario
y se le ha impido desplegar iniciativas, de manera que los privados, que están muy
contentos con las empresas que tienen, básicamente hidroeléctricas, carbón y petróleo,
no tienen mayor interés en hacer otras inversiones, por lo tanto, Chile está en una
situación absurda, en que teniendo una serie de recursos no los está explotando porque
legalmente no se le permite hacerlo”.1 No basta con esto, sino que también Sohr asevera
que el estado no se encuentra interesado en las energías renovables no convencionales
(ERNC), ya que esto sería meramente simbólico, pues no invertiría los recursos
necesarios para su desarrollo.
La utilización de la energía en Chile
Hoy, producimos y utilizamos la energía de una manera poco sostenible, pues nuestras
principales fuentes combustibles fósiles tales como: el petróleo, el carbón y el gas son
recursos limitados, ya que abastecen un 88% del consumo total de energía primaria,
según un estudio hecho por la fundación vida sostenible. Sin embargo, aunque estos
recursos de combustibles fósiles fueran ilimitados, la idea de modificar el uso de las
energías renovables se torna más importante a la hora de hablar del impacto ambiental
mediante la alta emisión de CO2, la cual a medida que pasa el tiempo ha generado una
irreparable destrucción de la capa de ozono.
Las energías renovables son aquellas que se obtienen por medio de fuentes naturales e
inagotables, respetando el medio en el que se insertan y provocan un impacto 31 veces
menor en comparación con la energías no renovables, según un estudio hecho por
Mónica Ortega, licenciada en ciencias ambientales de la universidad de Huelva, España.
Las ventajas que trae consigo las energías renovables son entre otras: la escasa emisión
de gases contaminantes producto de la incineración de combustibles fósiles,
responsables del calentamiento global como el CO2 y la lluvia ácida (NOx) y la
1
SOHR, Raúl, “Chile a ciegas”, editorial Random House, Chile, 2012.
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4. generación de residuos peligrosos que generan una amenaza para el ambiente. Además
disminuyen la dependencia de los suministros externos.
Las energías renovables más importantes provienen del sol. Por ejemplo:
- El 1 o 2% de la energía solar se convierte en viento, y genera la energía eólica.
- Ordena el ciclo de agua provocando la evaporación, la cual conforma las nubes
que luego se convierten en lluvia, siendo esta la fuente directa de la energía
hidráulica.
- Ayuda al proceso de fotosíntesis, siendo las plantas la fuente principal de la
biomasa.
En resumidas cuentas, la energía solar conlleva a una cadena en la suministración de una
energía con otra.
II PARTE La energía solar
La energía solar consiste en el aprovechamiento directo de la radiación electromagnética2
procedente del sol y proporciona un suministro ilimitado de energía que se puede utilizar
para producir electricidad con paneles fotovoltaicos y calor con captadores solares. En la
actualidad según un informe que trata sobre las energías renovables, “la utilización de la
esta energía renovable en el mundo contribuye con solo un 0,02% del suministro que nos
entrega el sol”3. La cantidad de radiación solar que llega a la tierra equivale a 17x10¹³
Kw4, lo que representa 10.000 veces el consumo energético mundial, y varía según las
condiciones atmosféricas, la latitud y por el momento del día, según el manual de
energías renovables.
La utilización de la energía solar trae consigo variadas ventajas en cuanto al gasto
energético ya que por su parte en sistemas de aprovechamiento térmico, el calor
absorbido por los colectores solares para la obtención de agua caliente, calefacción,
aplicaciones agrícolas, etc., mientras que por otra parte los paneles fotovoltaicos
constituyen una solución adecuada para el abastecimiento eléctrico. Estos sistemas
pueden abastecer desde macro escalas como industrias, mineras, ciudades, etc., y
micro escalas como viviendas unifamiliares.
2
RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA, forma en que llega la insolación transformada en energía a un lugar
de la Tierra.
3
WWF, ECOFYS Y OMA, “El informe de la energía renovable”, pág. 31. Países bajos, 2011.
Referido de:
http://awsassets.wwf.es/downloads/informe_de_la_energia_renovable___br.pdf
4
LOPEZ-CÓZAR, José Manuel, “Energía Solar Térmica”, pág. 12. Instituto para la diversificación y ahorro de
la energía”, Madrid, Octubre 2006.
Referido de:
http://www.idae.es/index.php/mod.documentos/mem.descarga?file=/documentos_10374_Energia_solar_termi
ca_06_8a90370e.pdf
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5. III PARTE La energía solar en Chile
Chile contiene zonas con los índices más altos de radiación solar a nivel mundial, por
ejemplo el promedio en el Desierto de Atacama, alcanza los “7.15 Kwh/m², constituyendo
esta cifra la segunda más alta del mundo, luego de Marigat Kenia con un 7.48 Kwh/m².
Además de esto, en Chile existe un 90% de días despejados en el año, lo cual garantiza
más de 2700 horas de sol al año (muy por encima de las 2000 horas existentes en otras
partes del mundo, como España, Israel, etc., las cuales han desarrollado la utilización de
la energía solar de una forma más avanzada)”5. Aunque la energía solar ha sido utilizada
preferentemente en la zona norte, hacia el sur esta es suficientemente intensa como para
poder aprovecharla de manera económica y eficiente.
Existen dos tipos de posibilidades para la generación de energía eléctrica, sin embargo en
Chile sólo se utiliza una de ellas. Una de ellas y la menos utilizada en Chile por su
elevado costo y gran envergadura son de colectores concentradores para producir
electricidad por medio de ciclos termodinámicos; mientras que la segunda alternativa trata
de la tecnología fotovoltaica utilizada a lo largo de Chile y las principales aplicaciones para
abastecer de energía son: la vivienda, las postas y escuelas, centros comunitarios,
retenes de carabineros, pasos fronterizos aislados y dispersos, para usos de radiofonía y
telecomunicaciones en sectores rurales y recientemente se está implantando la energía
solar para abastecer energéticamente las mineras.
“Actualmente en la tercera región de Atacama, comenzará a operar la planta industrial
solar fotovoltaica de mayor envergadura del país y Latinoamérica, la cual representa un
importante avance en materia de eficiencia energética. Este entregará a la minería de la
región y a otras industrias una potencia máxima de 1400 Kw de energía solar, la que
podrá llegar hasta 25000 Kw con expansiones previstas para los próximos años.”6
El Cuerpo
Para gestionar una central solar se deben evaluar sistemas y condiciones que pudiese
entregar el lugar, en cuanto a sus deficiencias y virtudes. A continuación se presentarán
los factores que se utilizaron para discriminar el sector apropiado para la implantación de
un proyecto energético:
5
CENTRO DE DESARROLLO ENERGÉTICO ANTOFAGASTA, “Conclusiones foro de energía, cámara de
diputados” pág. 4, Valparaíso, 2010.
Referido de:
http://www.uantof.cl/cdea/fundamentos.html
6
PORTAL MINERO, Septiembre, 2012
Referido de:
http://www.portalminero.com/pages/viewpage.action?pageId=62882650
5
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6. 1. Las zonas con mayor insolación dentro de Chile son: XV región de Arica y
Parinacota, I región de Tarapacá, II región de Antofagasta y III región de Atacama,
las cuales reciben un nivel aproximado de 7,5 Kwh/m².
Calificándose como las áreas más aptas en Chile para introducir un sistema
energético eficiente, como la energía solar.
2. Se realiza un estudio respecto al gasto energético de cada región antes estudiada,
información que ha sido extraída de los mapas de trabajo (Tabla N°1):
TABLA N°1: Gasto energético
GASTO
ENERGÉTICO
Región Gasto energético (Kw/h) Gasto energético ($/h)
II Antofagasta 13.600.000 1.700.000.000
III Atacama 4.800.000 600.500.000
I Tarapacá 1.300.000 161.400.000
XV Arica y Parinacota 61.000 7.600.000
TOTAL 19.760.000 2.470.500.000
Contrastándolo con la energía que producen como región (Tabla N° 2):
TABLA N°2: Producción energética
PRODUCCIÓN
ENERGÉTICA
Producción energética
Región
(Kw/h)
II Antofagasta 13.000.000
III Atacama 3.100.000
I Tarapacá 1.400.000
XV Arica y Parinacota 68.000
TOTAL 17.568.000
Luego del estudio de estos cuadros podemos concluir que las regiones de
Antofagasta y Atacama gastan más energía de la que producen con una diferencia
de 600.000 Kw/h y 1.700.000 kw/h respectivamente, mostrándose como las
regiones más desfavorables en cuanto a la utilización de energía.
3. ¿Cuál es la comunidad que gasta más energía?
Se evalúan las regiones de Antofagasta y Atacama en cuanto al porcentaje de
gasto energético que utiliza cada comunidad, información extraída a partir de los
mapas utilizados (Tabla N° 3):
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7. TABLA N° 3: Gasto energético de las comunidades de Antofagasta y Atacama
Antofagasta Atacama
Residencial 305.000 Kw/h 119.000 Kw/h
Comercial 395.000 Kw/h 71.000 Kw/h
Minera 10.580.000 Kw/h 2.600.000 Kw/h
Agrícola 1.000 Kw/h 89.000 Kw/h
Industrial 541.000 Kw/h 70.000 Kw/h
La comunidad de la gran minería es la que gasta mayor energía en estas regiones
con el 89% en Antofagasta y 88% en Atacama. Según un estudio realizado por el
centro de desarrollo energético de Antofagasta “cada vez que se instala o amplía
una compañía minera, implica en un nuevo requerimiento de alrededor de 90.000
a 100.000 Kw adicionales”.7
4. Paralelamente a esta evaluación, se realiza una comparación referida a las
regiones con los más altos índices de PIB en Chile, apuntando a Antofagasta y
Atacama dentro de los primero cuatro puestos. Por otro lado estas regiones se
muestran con los rangos de pobreza más elevados en Chile en cuanto a su
población.
Esta aseveración no presenta la paradoja existente entre la pobreza de las
poblaciones urbanas y/o rurales en contraposición los altos ingresos que
proporcionan las empresas mineras al país.
Se puede concluir frente a esta información que el lugar adecuado para incorporar una
nueva propuesta en cuanto al modelo energético relacionado específicamente con la
energía solar, seria principalmente en las zonas con mayor insolación del país, las cuales
contengan mayor gasto energético, en este caso la gran minería.
Con respecto a esto podemos concluir que el problema energético se encuentra en el
Norte, específicamente entre Antofagasta y Atacama, la crisis aparece tras la discrepancia
entre el consumo energético v/s el gasto energético.
7
CENTRO DE DESARROLLO ENERGÉTICO ANTOFAGASTA, “Conclusiones foro de energía, cámara de
diputados” pág. 4, Valparaíso, 2010.
Referido de:
http://www.uantof.cl/cdea/fundamentos.html
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8. El consumo energético se encuentra destinado cadi en la totalidad a la minería, por su
abundancia, provocando que deje de lado otros sectores que están incorporados en esta
zona como la agricultura, la residencia, el comercio, entre otros, información extraída a
partir del mapa de gasto energético anexado al final del texto.
La localización de las mineras se da principalmente dentro de la franja intermedia de la
zona (información extraída a partir de los mapas utilizados), la cual se caracteriza por ser
una planicie longitudinal de Norte a Sur, con condiciones geográficas como climas
desérticos, baja nubosidad, viento predominante, bajas precipitaciones y primordialmente
cielos despejados durante todo el año.
Desde el punto de vista de la vegetación y la fauna abunda la llareta, un tipo de arbusto
bajo que soporta la aridez de los desiertos. Mientras que la fauna se caracteriza por la
existencia de llamas, vicuñas y alpacas, las cuales se localizan principalmente cerca de
lugares hidrográficos como el rio Loa, el Salvador, el Salado entre otros.
En relación al previo análisis y contextualización, se arrojan objetivos que estarán
dirigidos principalmente a la comunidad minera del Norte en la actualidad:
-­‐ A nivel global:
o Corregir el modelo energético central actual: Es imperante reformular
en Chile un nuevo modelo energético que permita la diversificación de
fuentes de generación, mediante la utilización de energías renovables
como la solar, para así descentralizar el sistema.
o Revertir el problema de producción energética en cuanto su
consumo: aprovechar las condiciones potenciales del Norte para revertir la
situación actual, aumentado las posibilidades de obtener energía, lo que
significaría una reducción en el consumo de ellas y de un equilibrio y
compensación entre estos dos polos
-­‐ A nivel local:
o Evaluar el abastecimiento energético de las comunidades mineras: Lo
que conlleva una autonomía en la entrega de energía a estas
comunidades, revirtiendo el problema de gasto energético que provocan.
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9. o Plantear cambios en las políticas de gestión: implementar políticas
ambientales, poniendo en práctica la creación de plantas solares cuando
se lleve a cabo la construcción de mineras.
o Reducir el impacto que produce energéticamente el poner una minera
e independizarlas del modelo energético central.
A partir de ello, se podrían inferir soluciones como:
a) Si rediseñamos la matriz energética proponiendo modificaciones en sus
políticas internas, podríamos crear una plataforma solar a base de paneles
fotovoltaicos anexa que alimente o soporte a la comunidad minera,
obteniendo soluciones en el consumo v/s la producción energética.
b) Si se proponen tres plantas solares, las cuales alimenten el sistema
interconectado, obtendríamos una mayor cantidad de producción de energía en
el Norte, obteniendo soluciones y compensaciones en el gasto que hay en las
diferentes regiones.
A continuación se presentan los casos que permitieron construir la imagen de proyecto.
El Cuadro N° 1 corresponde a una comparación de casos según las variables
económicas, sociales, ambientales y políticas, estos serán insertados en el contexto
Español y Chileno.
Casos Económico Social Ambiental Político
Planta en Costó unos €180 Durante su vida Evitará la La energía solar se
Arnedo, millones. útil (entre 25 y 40 emisión encuentra en
Compañía T- años) de 375.000 investigación,
Solar, España Y producirá unos proporcionara toneladas de instalación y
44 Gw/hr/año. energía a 12.000 CO2 a la aprovechamiento en
172.000 paneles hogares. atmósfera España.
cubriendo 70 Además El gobierno Español se
Hectáreas proporcionara ha comprometido a
trabajo a 300 producir el 12% de
personas energía mediante
durante la energías renovables,
construcción y los más de 3.600 MW
otras 20 de plantas
prestando fotovoltaicas
Labores de produjeron en el 2009
seguridad y el 1.9 % de la energía
mantenimiento. consumida. También
elimino las barreras
económicas para la
conexión de las
energías renovables a
la red eléctrica.
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10. Parque Produce 114 Suministra Impide
Puertollano, millones de electricidad a emanar
Empresa kilovatios-hora, lo unos 39.000 42.000
Renovalia, que equivale al hogares toneladas de
España consumo de una Durante su CO2 a la
Capacidad 50 población de unos construcción se atmosfera
MW 100.000 dio empleo a 200
Superficie de habitantes personas y en
290.000 M2 los momentos de
equivalente a mayor actividad
150 hectáreas llego a tener 700
personas. Creo
60 puestos de
trabajos directos
a la zona.
2 Centrales Produce 182GWh/ Suministra Ahorra
Termosolares: año electricidad a aproximada
Andasol 1 y 50.000 hogares mente
Andasol 2, (a razón de 60.000
ubicadas en 3.600 KWh al toneladas de
Aldeide y la año) Carbón y
Calahorra, evita la
España emisión de
180.000
toneladas de
CO2
Planta solar El costo de la Compuesto por Se acogerá En Chile se está
fotovoltaica inversión es de 40 133.056 paneles al mercado generando un plan de
Calama solar 2 millones de fotovoltaicos de los bonos acción frente a las
Potencia dólares de Carbono energías renovables
instalada en conjunto con la
aproximada de implementación de
9,3 MW y una una institución pública
potencia nominal que oriente el
de 9 MW desarrollo de este.
En la minería se
pretende mejorar la
gestión energética,
ejecutar proyectos de
tecnologías eficientes
y fomentar la
cogeneración.
Fuente:
Información
Anexada
en
bibliografía.
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11. El cuadro N° 1 determina la cantidad de paneles solares que se necesitan para un gasto
energético determinado, la cantidad de superficie necesaria para realizar una planta solar
y cuál sería su costo aproximado. También se observa la planificación política en el caso
de España y Chile respecto a las energías sustentables.
El cuadro N° 2 a continuación presenta las mineras existentes en la Zona Norte de Chile,
discriminadas según la zona de mayor radiación solar, sus variables son los productos
que proveen y a la compañía que responden.
Mineras Productos Compañía/ Propiedad
Cerro Cobre BHP Billiton Pampa Norte, BHP Billiton
Colorado
Doña
Inés
de
Cía. Minera Doña Inés de Collahuasi, Anglo American
Cobre plc (44%), Xstrata Copper (44%) y JCR (12%)
Collahuasi
Molibdeno
Quebrada
Cía. Minera Quebrada Blanca, Teck (76,5%),
Cobre Inversiones Mineras S.A. (13,5%) y Enami (10%)
Blanca
El
Abra
Sociedad Contractual Minera El Abra, Freeport-
Cobre McMoRan (51%) y Codelco (49%)
Radomiro
Cobre Codelco Estado, de Chile
Tomic
Chuquicamata Cobre Codelco Estado, de Chile
Molibdeno
Fundición
Refinería
Spence
Cobre BHP Billiton Pampa Norte, BHP Billiton
El
Tesoro
cobre Minera El Tesoro, Antofagasta plc (70%) y Marubeni
Corp.(30%)
Esperanza
Cobre Minera Esperanza, Antofagasta Minerals (70%) y
Oro Marubeni Corp. (30%)
Gaby
cobre
Codelco Estado, de Chile
Mantos
Blancos Cobre Anglo American Norte, Anglo American plc
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12. Lomas
Bayas
Cobre Cía. Minera, Xstrata Lomas Bayas Xstrata Copper
Zaldívar
Cobre Cía. Minera Zaldivar, Barrick
Escondida
cobre Minera Escondida Ltda, BHP Billiton (57,5%), Río
Tinto (30%) y otros
Inversionistas (12,5%)
Oro Minera Meridian, Yamana Gold
Plata
El
Peñón
Manto verde Cobre Anglo American Norte, Anglo American plc
Fuente:
Información
Anexada
en
bibliografía
El cuadro N° 2 revela el orden de las comunidades mineras, ordenadas en tres escalas
según tres compañías de distintas divisiones respectivamente. Las variables utilizadas
corresponden al consumo energético y de combustibles, las políticas de eficiencia
energética que están generando y las probabilidades de construir una posible planta solar.
1° Orden según variables económicas
Compañías Consumo Consumo Políticas de Posible planta
mineras energético De combustibles eficiencia solar
energética
Utiliza 6.386.000 Codelco Norte: En su plan de Para abastecer
MWh al año, 51.156.000 KWh eficiencia el gasto
correspondiente al energética energético
13,3% del total de El Teniente: incorpora la deberíamos
1 ESCALA electricidad que se 7.992.000 KWh gestión de contar con una
Codelco consume en el país eficiencia planta que
5 Divisiones y al 42,8% de lo Ventanas: energética en tenga 24.964
que consume la 6.552.000 KWh procesos; el paneles
minería del cobre desarrollo de Solares en
en el país Salvador: nuevas fuentes 10.150
- Codelco Norte: 6.120.000 KWh energéticas, y la hectáreas. El
3.096.9200.000 aplicación de la costo de esta
KWh, Andina: 2.664.000 norma de seria de 26.125
- El Teniente: KWh eficiencia millones de
1.879.280.000 energética en todo Euros
KWh Consumo total: el ciclo de vida de
- Andina: 157.748.000 KWh los proyectos de
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13. 5.949.200.000 inversión. Busca
KWh nuevas fuentes
- Salvador: energéticas
5.198.600.000 renovables para
KWh disminuir la huella
- Ventanas: de Carbono,
3.002.400.000 actualmente
GWh. cuenta con el
Parque Eólico
Consumo total: Calama
1.213.300.000.000
KWh
Gasto: US$940
millones
Su consumo total Consume 312.523 Está realizando Para abastecer
es de m3 de diésel proyectos para el gasto
3.872.393.000 (285.554 en 2007), mitigar las energético
2 ESCALA KWh de los que equivalen a emisiones de deberíamos
BHP Biliton electricidad). 11.422.712 GJ; 145 gases por el contar con una
Operaciones m3 de gasolina (sin efecto planta que
Cerro Colorado, consumo el año invernadero, para tenga 15.136
Spence y anterior), 276 esto está paneles
Escondida toneladas de gas analizando Solares en
licuado de petróleo participar en un 6.160
(sin consumo en proyecto de hectáreas. El
2007) energía eólica en costo de esta
Antofagasta. seria de 15.840
millones de
Euros
En 2009 demandó Consumió Está explorando Para abastecer
1.294.669.000 directamente en en energías el gasto
KWh al SING, con energía 7.444 GJ renovables, en el energético
3 ESCALA un 9% de de gasolina de 95 2008 instalo una deberíamos
Collahuasi participación en octanos y planta piloto solar contar con una
Compañía Minera ese sistema 3.371.583 GJ en y en la actualidad planta que
Doña Inés de petróleo en 2009; tiene 5 tenga 5.063
Collahuasi en la planta de concesiones de paneles
sulfuros, demandó exploración de Solares en
214 GJ en gasolina energía 10.150
95 y 73.676 GJ en Geotérmica hectáreas. El
petróleo; en la costo de esta
planta de lixiviación seria de 5.298
consumió 407 GJ millones de
de gasolina 95 y Euros
290.725 GJ de
petróleo.
Fuente:
Información
Anexada
en
bibliografía
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14. El cuadro N° 3 se describen las tres escalas a partir del orden económico, analizando el
comportamiento de cada una de ellas, su gasto energético y sus políticas de eficiencia
energética para mitigarlo.
El siguiente cuadro es el producto de los cuadro 1, 2 y 3 el cual describe tres tipos de
escalas estas según el gasto energético de las mineras. En este caso se discriminan
las zonas con mayores problemas de consumo energético, dejando Antofagasta y
Atacama como las zonas de estudio.
2° Orden según consumo energético
Cuadro N° 4
VARIABLES Mineras Producción Empleo Tipo Consumo Planta
solar
A) Codelco A) Producción A)7.627 A)Rajo A) A) 12.088
1° ESCALA Norte de cátodos personas abierto y 3.091.000.00 paneles
(Chuquicam electro- subterrá 0 KWh, solares,
ata con 2870 refinados y nea 25.000
m de altura, electro- hectáreas,
Gaby y obtenidos y Costo de $
Radomiro concentrado 12.649
Tomic)a de cobre millones de
3.000m de 1.271.000 euros
altura, toneladas de B) 15.000
superficie de cobre al año paneles
145.117 m2 solares,,
B) B) 1.092.698 B) 1.427 B) Rajo B) 31.000
Escondida a toneladas de abierto 3.823.000.00 hectáreas,
3.100 m de cobre al año 0 KWh costo de $
altura, 16.181
superficie de millones de
179.484 m2 euros
C) Alto Norte C) Produce C) 1.515 C) Rajo C) C) 15.900
(Alto Norte y 1.160.000 empleos abierto 4.058.468.00 paneles
Lomas toneladas de 0 solares,
bayas a cobre al año 31.875
1700 m de hectáreas,
altura), 16.638
superficie de millones de
190.538 m2 euros
A) A) Produce A) 2.513 A) Rajo A) A) 3.970
Esperanza 290.000 empleos abierto 1.014.617.00 paneles
2° ESCALA 2300 m de toneladas de 0 KWh solares,
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15. altura Cobre y Oro 7.959
Superficie de hectáreas,
47.800 m2 4.154
millones de
B)Spence B) 186.000 B) 1.600 B) Rajo B) euros
1.750 m de toneladas de empleos abierto 639.000.000 B) 2.499
altura, cobre KWh paneles
superficie de solares,
30.000 m2 5.010
hectáreas,
2.615
C) Mantos millones de
blancos euros
800 m de C)Produce144 C) 1.250 C) Rajo C) C) 1.974
altura .254 toneladas empleos abierto 504.699.000 paneles
Superficie de de cobre KWh solares,
23.700 m2 3.957
millones de
euros
3° ESCALA A) El tesoro A) Produce A) 1.000 A)Rajo A) A) 1.163
2.300 m de 85.000 empleos abierto 297.387.741 paneles
altura, toneladas de KWh solares,
superficie de Cobre 2.332
13.962 m2 hectáreas,
1.217
millones de
euros
B) Manto B) Produce B)824 B) Rajo B) B) 855
verde 62.501 empleos abierto 218.670.955 paneles
900 m de toneladas de KWh solares,
altura, cobre 1.714
superficie de hectáreas,
10.266 m2 895
millones de
euros
Fuente:
Información
Anexada
en
bibliografía
Luego del estudio de gasto energético que realizan las, se observa que existe una
contraposición de situaciones, ya que mientras las mineras consumen un
desmesuradamente la energía, generan varios empleos para la zona. Datos relevantes
para generar la siguiente tabla con nuevas variables que establece según la comunidad
que abastece la minera una posible planta solar.
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16. 3° Orden según comunidad
Cuadro N° 5
VARIABLES Mineras Consumo Comunidad Paneles superficie Costo
territorial para
planta
solar
Escondida
1° Escala (Escondida y
Escondida
Norte a 170 8.386.167.000 Antofagasta 32.795 65.745 34.317
km de KWh 126.049.000 paneles hectáreas millones
Antofagasta) , m2 solares de
Alto Norte, euros
Lomas Bayas
y Mantos
blancos (45
km de
Antofagasta)
Superficie de
393.722 m2
A) Spence (52 A) A)Calama A) 14.587 A) 29.243 A)
km de Calam), 3.730.000.000 15.597.000 paneles hectáreas 12.264
Chuquicamata KWh m2 solares millones
2° Escala (230 km de de
Calama) y euros
R.Tomic
(250km de
Calama)
Superficie de
175.117 m2
B) Manto B) 218.670.955 B)Chañaral B) 855 B) 1.714 B) 895
verde (56 km KWh paneles hectáreas millones
de Chañaral) solares de
superficie de euros
10.266 m2
El tesoro (26 297.387.741 Sierra Gorda 1.163 2.332 895
3° Escala km de Sierra KWh 12.886.000 paneles hectáreas millones
Gorda), m2 solares de
superficie de euros
13.962 m2
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17. Conclusiones de las Tablas:
A partir de los cuadros generados, se puede inferir que:
-­‐ Antofagasta cuenta con una superficie de 126.049.000 m2, la planta solar
correspondiente se adecua a la escala 1, de 657.450.000, lo que equivale a 5
veces la superficie de Antofagasta.
-­‐ Calama tiene una superficie de 15.597.000 m2, la planta solar correspondiente se
adecua a la escala 2, es de 292.430.000 m2, lo que es 5 veces la superficie de
Calama.
-­‐ Sierra Gorda tiene una superficie de 12.886.000 m2, la planta solar
correspondiente se adecua a escala 3, es de 23.320.000 m2, 2 veces la superficie
de Sierra gorda.
Con lo anterior se puede concluir que una planta solar queda totalmente desescalada en
las superficies correspondientes a las escalas 1 y 2, es por ello que se toma como
parámetro a desarrollar las características de la escala 3, ya que las dimensiones son
más proporcionales y lógicas de hacer.
Con respecto a ello, se describe la localización de una planta solar por minera,
instalándose geográficamente los paneles fotovoltaicos en la parte alta de ella,
desarrollada posteriormente.
Según el cuadro N° 5 la dimensión de la planta solar en la escala 3, tiene una superficie
de 23.320.000 m2, de la cual 10.000 m2 serán distribuidos en paneles solares de la
misma minera correspondiente al 0.05 % del gasto de esta, y el resto que son 22.154.000
m2 serán construidos en la planta solar del Desierto de Atacama, abasteciendo la
totalidad del gasto energético de la minera.
A partir de lo mencionado se establecerán las características de la escala 3 como
moderadora de proyecto, donde cada minera tendrá su propio sistema de plantas solares,
abasteciendo un porcentaje de su gasto energético y el resto suministrando desde una
planta central en el Desierto de Atacama en la superficie extensa y llana.
Cabe mencionar que las referencias de la escala 3 tienen relación con la cantidad de m2
que serán destinados para una planta solar, es decir, si una comunidad minera es más
grande su superficie para los paneles solares será mayor, pero a la vez tendrá un déficit
energético que será abastecido por una planta central
Imagen Proyectual
Para la localización de la planta solar es necesario primero aclarar ciertas nociones sobre
la estructura de las mineras dentro del territorio
Por medio de las investigaciones realizadas, no existe una estructura clara de las
instalaciones mineras, pero dentro de los casos estudiados existen repeticiones de ciertos
elementos, como son:
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18. - La excavación: proceso en la cual se extraen los minerales.
- El arranque: operaciones que se realizan para separar la roca del macizo.
- La carga: que es la recogida de la roca arrancada del suelo y trasladada hasta
un medio de transporte.
- El transporte: es la operación por la que se traslada el mineral arrancado hasta
el exterior de la mina.
Información extraída de Técnicas mineras: Principios de los métodos de explotación,
Geólogo Virgilio Castro8
La instalación de paneles solares, mencionada anteriormente será en la parte alta y llana
de la mina, esta zona es altiplánica y con temperaturas promedio de 18 °C mensuales,
correspondiente al clima desértico normal. En este clima la evaporación excede las
precipitaciones, lo que en consecuencia traerá la existencia de un constante déficit
hídrico que imposibilita el crecimiento de la vegetación, además su instalación se
extenderá también por las pampas interiores con altitudes que superan los 1.000 metros
sobre el mar y con una humedad relativa de 39% anual. Desde el punto de vista
atmosférico, se presentan cielos despejados lo que permite la radiación solar directa con
altas temperaturas y las precipitaciones son casi nulas ocurriendo cada 5 o 7 años, esto
potencia la instalación de paneles solares en este sector. Información extraída de Gestión
Ambiental Consultores.9
En cuanto a la imagen Arquitectónica, estos paneles solares se dispondrán de manera
que otorguen sombra a los trabajadores de la mina a una altura de tres metros sobre el
suelo, formando un recorrido y una imagen de instalaciones solares (disposición lógica de
paneles fotovoltaicos).
Esta planta solar propia de cada mina será generada para su abastecimiento, si deja de
funcionar, como solución posterior, la planta será destinada para el abastecimiento de la
comunidad cercana y ampliada, ya que la tierra se vuelve inservible por la explotación de
la mina a rajo abierto, como es en nuestro caso. Para lo único que puede ser utilizada es
para la disposición de placas solares.
Cabe mencionar el caso de la producción salitrera la cual en su crecimiento y desarrollo
genera una comunidad que luego de finiquitar su funcionamiento desaparece y la
instalación es olvidada. En nuestro caso al momento de desaparecer la mina desaparece
8
TECNICAS MINERAS: Principios de los Métodos de Explotación,
Referido: de:
http://www.monografias.com.html
9
GESTION AMBIENTAL CONSULTORES: “Continuidad Operacional de Minera El Tesoro:
Explotación de Yacimientos de Óxidos del Distrito Sierra Gorda”
Referido:
http://www.e-seia.cl/archivos/ANEXO5_Linea_Base_Oxidos.pdf
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19. la comunidad minera, pero se cambia el programa por una comunidad solar destinada al
funcionamiento de la planta solar.10
Planteamos una planta solar central, generadora de la energía faltante para las minas,
esta será ubicada en el desierto de atacama, en el tipo desértico de calor que
corresponde a los sectores de 3.4000 metros sobre el nivel del mar, específicamente en la
zona del valle longitudinal, donde los factores climáticos principales son el calor y la falta
de precipitaciones, este sector es apto para la instalación de paneles solares.
Esta planta se instalara con 1.500 paneles solares al principio, ocupando 30.000.000 m2
de este, los que irán aumentando según las necesidades de las mineras.
10
ENERGIAS RENOVABLES: Articulo Parque
solar
sobre
una
antigua
mina
de
cielo
abierto,
David
Sanz,
30
Septiembre
2011.
Referido:
http://energiasrenovadas.com/parque-solar-sobre-una-antigua-mina-de-cielo-abierto/
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20. GLOSARIO
Irradiación: Energía incidente por unidad de superficie sobre un plano dado, obtenida al
integrar de la irradiación durante un intervalo de tiempo dado, normalmente una hora o un
día. Se expresa en MJ/m2 o kWh/m2.11
Captador: Dispositivo destinado a captar la radiación solar incidente para convertirla, en
general, en energía térmica y transferirla a un fluido portador de calor.
Captador solar térmico: Sistema capaz de transformar la radiación solar irradiante en
energía térmica de un fluido de trabajo.
Conductividad térmica: Propiedad de los materiales para transmitir energía entre un
foco caliente y un foco frío. La conductividad térmica se expresa en unidades de W/mK
(J/sm oC).
Insolación diaria media: Promedio diario de energía solar recibida sobre una superficie
horizontal de un lugar. Se expresa en MJ/cm2 día y se promedia a lo largo de un mes o
de un año.
Central Fotovoltaica: Conjunto de instalaciones destinadas al suministro de energía
eléctrica a la red mediante el empleo de sistemas fotovoltaicos a gran escala.
Efecto Fotovoltaico: Conversión directa de la energía luminosa en energía eléctrica.
Eficiencia: En lo que respecta a células solares es el porcentaje de energía solar que es
transformada en energía eléctrica por la célula. En función de la tecnología y la
producción técnica, éste varía entre un 5% y un 30%.
Sistema Conectado a Red: Sistema fotovoltaico en el que actúa como una central
generadora de electricidad, suministrando energía a la red.
• 11
Definiciones, Glosario solar- térmico
http://www.cleanergysolar.com
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21. BIBLIOGRAFIA
Web
• WWF, ECOFYS Y OMA, “El informe de la energía renovable”, Países bajos, 2011.
http://awsassets.wwf.es/downloads/informe_de_la_energia_renovable___br.pdf
• LOPEZ-CÓZAR, José Manuel, “Energía Solar Térmica”. Instituto para la
diversificación y ahorro de la energía”, Madrid, 2006.
http://www.idae.es/index.php/mod.documentos/mem.descarga?file=/documentos_1
0374_Energia_solar_termica_06_8a90370e.pdf
• CENTRO DE DESARROLLO ENERGÉTICO ANTOFAGASTA, “Conclusiones foro
de energía, cámara de diputados”, Valparaíso, 2010.
http://www.uantof.cl/cdea/fundamentos.html
• PORTAL MINERO, Septiembre, 2012
http://www.portalminero.com/pages/viewpage.action?pageId=62882650
• Definiciones, Glosario solar- térmico
http://www.cleanergysolar.com
Libros
• SOHR, Raúl, “Chile a ciegas”, editorial Random House, Chile, 2012.
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