USM Desarrolla Plataforma para la Planificación de Plantas Solares Térmicas

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, donde 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, período 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 de la USM, “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.
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.
Este proyecto nace a partir de una investigación previa desarrollada por el Ingeniero Civil Industrial, Jorge Contreras, en la que dimensionó una planta solar térmica a través de los modelos de optimización de algoritmos genéticos, y contó también con la participación de Andrés Fuentes, académico del Departamento de Industrias, Krystian Muñoz y Rodrigo Henríquez, ambos Magíster en Ciencias de la Ingeniería Industrial, formando así un equipo que aún trabaja en diferentes proyectos relacionados a energías renovables.