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Anexo 5: Plataformas de información

Uno de los pilares del Programa de Apoyo al Desarrollo de las ERNC que lleva a cabo el Ministerio de Energía, es la generación de información pública sobre los recursos naturales presentes en Chile, que permita orientar mediante antecedentes actualizados tanto a su política de fomento como a potenciales inversionistas.

En ese contexto, el Ministerio, mantiene en forma estable campañas de medición para los recursos eólico y solar en el norte del país. Además, ha implementado plataformas de información que permiten la evaluación indirecta de dichos recursos por medio de herramientas de modelación, bases de datos, información territorial y catastros actualizados de los recursos presentes en el país. Por último, se presentan también en esta sección recursos de información disponible para la estimación de generación hídrica, a través de biomasa y utilizando energía del mar.

Este programa de medición de recursos renovables comenzó en el 2006 con la Comisión Nacional de Energía y después en el año 2010 con el Ministerio de Energía. El objetivo de la campaña es contar con una prospección de energía eólica y solar para conocer mejor las características de estos recursos. Estos datos son confiables, consistentes y comparables. A enero de 2018, el Ministerio de Energía mantiene más de 80 estaciones para mediciones de radiación solar y de viento. Los datos asociados a cada uno de estas estaciones son abiertos al público (ver Figura 10).

Los resultados de las mediciones han permitido confirmar que el Desierto de Atacama presenta uno de los mayores potenciales solares a nivel mundial, superando por más de 30% los niveles de radiación solar de, por ejemplo, zonas de España con alta presencia de proyectos de generación solar. La radiación global horizontal se encuentra en torno a 7 kWh/m² por día en la mayoría de las estaciones, o 2.600 kWh/m2 por año, y la radiación solar directa normal (DNI)[11] supera los 3.000 kWh/m2 por año.

El Ministerio de Energía ha impulsado la aplicación de herramientas de modelación numérica de la atmósfera para fines de caracterización del potencial de ERNC en Chile. Estos esfuerzos, que continúan en la actualidad, han permitido el desarrollo de herramientas interactivas que proporcionan una evaluación indirecta del recurso eólico y solar en la mayor parte del país. Entre ellas están el Explorador de Energía Eólica y el Explorador de Energía Solar, los cuales se encuentran disponibles y de acceso público a través del sitio web del Ministerio[12].

Sin perjuicio de la utilidad de esas herramientas para la identificación y evaluación de potenciales zonas para proyectos ERNC, sus resultados deben ser considerados sólo como preliminares e indicativos, y no sustituyen el monitoreo in situ de los parámetros meteorológicos necesarios para la evaluación de factibilidad de ese tipo de proyectos.

El Explorador de Energía Eólica presentado en la Figura 11 resume la información de viento obtenida de simulaciones del comportamiento de la atmósfera desarrolladas con el modelo de Weather Research and Forecasting (WRF)[13], el cual es alimentado con resultados de modelos globales. Las simulaciones contemplan la zona comprendida entre la frontera norte del país y la Región de Magallanes, incluyendo la Isla de Pascua, cada uno de resolución espacial horizontal de 1 km y de 41 niveles verticales, de los cuales 12 se encuentran dentro de los primeros 200 metros sobre el nivel del suelo, rango útil para la evaluación de proyectos de generación eólica. Estos últimos tienen un espaciamiento variable de entre 5 y 34 metros sobre el nivel de la superficie terrestre. El período simulado incluye los 12 meses del año 2010. Si bien, por ausencia de registros de viento de calidad adecuada y de acceso público, no ha sido posible su evaluación en todas las zonas cubiertas por la modelación, en donde ello ha sido posible los resultados del modelo han mostrado una buena correspondencia con las mediciones. Los resultados han sido validados con observaciones de viento en más de 350 sitios a lo largo del país.

Entre las capacidades que ofrece el Explorador de Energía Eólica basadas en los resultados de las simulaciones con WRF están la representación de la variabilidad diurna y estacional del viento (mapas y gráficos), la visualización de campos de viento en diversos períodos de tiempo y niveles sobre el suelo, la estimación de la producción para cientos de tipos de aerogeneradores y la extracción en archivos de texto de las series de tiempo de viento y generación eólica simuladas. Además, dispone de una herramienta para la reconstrucción de series de vientos de resolución diaria para un período de 31 años, de interés para la estimación de la variabilidad a escala interanual. Esta reconstrucción climatológica se realiza a partir de un análisis estadístico de los datos modelados por WRF para el periodo 2010 y de los resultados del análisis de modelos globales para el periodo de estudio.

Por su parte, el Explorador de Energía Solar presentado en la Figura 12 resume los resultados de la estimación de la radiación solar en la mayor parte de Chile, obtenidos de una metodología que utiliza información de satélites que cubren regularmente el país, combinada con la modelación de los procesos en los que la radiación solar es modificada en su paso por la atmósfera. Para ello, primero se calcula la radiación solar en superficie con cielo despejado a partir de un modelo de transferencia radiativa, para posteriormente ajustarla por efecto de su interacción con los distintos tipos de nubes, cuyas características son estimadas a partir de imágenes del satélite geoestacionario GOES West, a través de un modelo empírico basado en la red de observaciones locales de radiación superficial.

Junto a otras informaciones, el Explorador de Energía Solar ofrece mapas del promedio mensual de la radiación global horizontal. Los datos se generan a partir de modelos atmosféricos y datos satelitales para el período comprendido entre 2004 y 2015, con una resolución espacial de 90 metros. La herramienta permite generar reportes sobre sitios seleccionados que incluyen la caracterización de los ciclos diarios y estacionales de la radiación global horizontal y de la nubosidad observada, y por supuesto, obtener la serie de datos en archivos de texto plano.

El Ministerio de Energía a partir del año 2014, y en cumplimiento de los compromisos contraídos en la Agenda de Energía, ha implementado el Explorador de Derechos de Aprovechamiento de Aguas No Consuntivos (DAANC), con la finalidad de mantener y operar una plataforma de información actualizada y georreferenciada sobre los derechos de aprovechamiento de aguas no consuntivos concedidos, para uso en hidroelectricidad en las cuencas prioritarias del SIC.

Esta herramienta de información pública, permite identificar y caracterizar zonas en etapas tempranas y prospectivas para iniciativas hidroeléctricas, junto a la visualización espacial de los derechos de aguas, titulares tenedores de los mismos, información histórica, capacidad hidroeléctrica instalada en los sistemas eléctricos, entre otros. Esta plataforma se encuentra disponible en el sitio web del Ministerio[14].

Una de las aplicaciones más importantes de dicha plataforma, es la actualización anual del potencial hidroeléctrico a nivel país, cuya metodología implementada se basa en la información que otorgan los derechos no consuntivos constituidos, por cuanto éstos representan el volumen de agua que está legalmente disponible para fines de desarrollo hidroeléctrico. La metodología de cálculo se explica en detalle en la página web de la aplicación (Figura 13).

El Sistema de Información Territorial de CONAF (Ver Figura 14) permite consultar en línea información de las actualizaciones de catastro de vegetación. De esta forma, esta herramienta presenta el más completo mapa nacional de información referencial sobre el potencial de biomasa forestal en Chile. A través de esta herramienta se pueden revisar mapas interactivos para cada región, analizar diferentes capas (caminos, hidrografía, cuerpos de agua, áreas silvestres, terrenos agrícolas, praderas y matorrales, bosque nativo, humedales, áreas sin vegetación y una capa de categorización de uso de suelo), realizar operaciones como medir distancias, áreas y descargar cubiertas cartográficas. Además, la herramienta permite acceder a un catálogo de imágenes satelitales que pueden proporcionar información adicional a los mapas ya generados en el sistema.

El explorar marino (Ver Figura 15) es una herramienta que permite visualizar y obtener información sobre el recurso energético marino de Chile. Esta información es generada a partir de simulaciones numéricas que cubre el territorio marítimo desde Arica al extremo sur del país. Las simulaciones fueron realizadas usando el modelo Wave Watch III con una resolución de 1 km. Se simuló la altura, dirección y período de oleaje para un año completo (2010) y los resultados han sido validados con observaciones a lo largo del país.

La herramienta permite generar un reporte para cada ubicación designada por el usuario que presenta la estadística básica del oleaje por cada mes (altura significativa que corresponde a la media de la altura del tercio de las olas más altas en un conjunto de olas, el período medio que corresponde al intervalo de tiempo medio entre dos olas, la potencia de energía por metro cuadrado y la dirección media de propagación). Asimismo, presenta la distribución de frecuencia de la altura significativa de las olas, la gráfica de las series de tiempo horarias de la altura significativa y de la potencia para cada mes, la variabilidad interanual de la altura y la potencia, y la rosa de dirección de propagación de olas para el año completo. Por último, la herramienta permite descargar la serie numérica completa de los datos en formato de texto plano para realizar análisis propios.