Planificar el diseño, operación y mantenimiento de plantas solares térmicas a un bajo costo, es el principal objetivo del proyecto FONDEF-VIU desarrollado por el Energy Conversion & Combustion Group (www.ec2g.usm.cl) del Departamento de Industrias de la Universidad Técnica Federico Santa María, y que busca terminar con la incertidumbre que rodea la evaluación y planificación de este tipo de iniciativas a escala industrial –sobre 500 kW térmicos–, debido a su alto costo de inversión y desconocimiento técnico de la gran mayoría de los proveedores del área.
Para ello, la investigación denominada “Herramienta informática de planificación para el dimensionamiento y mantenimiento de plantas industriales solares térmicas”, modeló matemáticamente balances de energía sobre los sistemas solares, en que se involucran parámetros como la radiación solar, la temperatura de la red de agua que ingresa al sistema, la temperatura ambiental del lugar, la velocidad del viento y los parámetros técnicos del sistema colector (pérdidas de carga, pérdidas térmicas y propiedades de materiales) y de inversión que debe entregar el usuario de la herramienta (tasa de descuento, periodo de evaluación costo de colectores, mano de obra y mantenimiento de éstos), entre otras.
Según explica Fabián Bustos, ingeniero civil industrial y magíster en Ciencias de la Ingeniería Industrial, “estas variables permiten determinar, mediante un algoritmo de optimización, cuántos metros cuadrados debe presentar una planta para solventar cierta demanda de energía, además de entregar indicadores financieros que permitan medir la rentabilidad del mismo. A esto se suma, la entrega de datos que permitan hacer una mejor planificación de este tipo de proyectos y también sobre su mantenimiento”.
“Al incorporar variables de mantenimiento –en la operación– se considera la mano de obra del sistema solar y los tiempos y ciclos de vida de cada uno de los instrumentos que se evalúan bajo ciertos parámetros y que permiten calificar un proyecto a más largo plazo, determinando con más certeza cuánta energía puede llegar a generar durante todo su ciclo de vida”, añade.
Esta investigación, que se encuentra concluida, contempló además la implementación de un plan de negocios que permitió determinar que efectivamente esta herramienta posee un potencial de comercialización para empresas del ámbito solar o que tengan dicha necesidad, por lo que existe un importante mercado potencial para comercializar esta herramienta.
“Si bien en los resultados que entrega este estudio destaca la gran rentabilidad de este tipo de proyectos, también acusa dificultades como el costo de inversión inicial y la escasez de datos meteorológicos a largo plazo, información de gran importancia al evaluar proyectos de esta índole”, explica Bustos.
Por lo tanto, al combinar la evaluación previa antes de instalar la planta y su mantenimiento constante, el costo de operación de una determinada planta solar disminuye bastante, además de ampliar su ciclo de vida, aumentando inclusive de 10 a 20 años aproximadamente.
