Visiones y Temas Clave para la Matriz Elctrica al 2030
Annie Dufey Annie Dufey
Fundacin Chile
Comit Tcnico Escenarios Energticos 2030
1. Quines somos y qu hacemos?
Qu es Escenarios Energticos 2030?
Plataforma de dilogo sobre la matriz energtica iniciada en 2009
Impulsada por Fundacin Chile, AEE, AVINA, AVINA, FFLA y Chile Sustentable
Objetivo es contribuir a la construccin de una visin compartida de la matriz energtica-elctrica, impactos econmicos y
21-06-2013
de la matriz energtica-elctrica, impactos econmicos y ambientales; rol de energas renovables y eficiencia energtica
para Chile a partir del dilogo entre actores sobre una base tcnica slida y consensuada
Utiliza una metodologa comn e integral y un slido respaldo tcnico, que permite realizar una discusin amplia, inclusiva reduciendo asimetras de informacin.
Quines somos? - Comit Consultivo
Sector Pblico
Sector Privado
Coordinadores Sector Acadmicoy ONGs:
Qu hacemos? Eje I. Construccin y
evaluacin Escenarios En 2009 se evaluaron escenarios de
generacin elctrica al 2030 de 5 actores representantes de distintas
visiones de la sociedad chilena.
Escenarios evaluados a partir de una metodologa multidimensional
Eje II. Dilogo tcnico-poltico Talleres en temas especficos
considerados neurlgicos para avanzar
en desarrollo del sector
Encuesta y discusin sobre Trade-offs y preferencias sobre la matriz elctrica
Trabajo sobre regulacin de EE y ERNC con IFC
21-06-2013
metodologa multidimensional construida por los participantes(escenaristas y Comit Tcnico).
Resultados analizados con los
entonces candidatos presidenciales en seminario abierto
Publicacin de resultados
Nuevas simulaciones en 2012,
orientadas a evaluar intervenciones poltica pblica y otros
con IFC
Series de Foros- Debate:
Propuestas miembros CADE y CCTP
Diagnstico conflictos sociales y
ambientales; ordenamiento
territorial y; nuevo enfoque para la
transmisin
Energa Presidencial 2013: Foros-debate con candidatos a la
Presidencia
Simulaciones de Escenarios Matriz Elctrica al 2030
Segunda fase de simulaciones, con foco en analizar
impacto de intervenciones de poltica publica o temas relevantes
Proceso en 2 fases:
Mayo 2011-Julio 2012:
Identificacin de los Escenarios a simular por parte de los Identificacin de los Escenarios a simular por parte de los
Escenaristas
Discusin sobre modelo a utilizar, y de los parmetros tcnicos,
econmicos y ambientales que se utilizaran
Agosto 2012-Marzo 2013:
Simulacin de escenarios
Sensibilidades en torno a temas de poltica pblica
Publicacin con anlisis de resultados (en preparacin)
2. Aspectos Metodolgicos GeneralesGenerales
Escenarios y Visiones al 2030
Sistema Visin Mercado Visin ERNC
SIC
Desarrollado por la UAI.
Universo de centrales candidatas
identificadas siguiendo criterio
inversionista.
Desarrollado por Chile
Sustentable.
Universo de centrales candidatas
identificadas con visin de una
alta penetracin de ERNC, en inversionista.
No plantea un cambo radical en
la composicin de la matriz.
alta penetracin de ERNC, en
particular geotermia.
20% al 2030 y 30% al 2030
SING
Desarrollado por la UAI.
Universo de centrales
candidatas identificadas
siguiendo criterio inversionista.
No plantea un cambo radical en
la composicin de la matriz.
Desarrollado por un subgrupo
del Comit Consultivo.
Universo de centrales candidatas
identificadas con visin de alta
penetracin de energa solar.
Condiciones de base: Ao 2012 es ao baseObras en construccin Plan de Obras Abril 2012
Total:13.247 MW
Total:3.686 MW
Tecnologas: costos y factores de planta
25 tecnologas de generacin
Costos inversin: segn cifras nacionales referenciables. Tendencia al 2030 ajustada a promedio referencias
internacionales
Costos combustibles: promedio escenarios de referencia de Costos combustibles: promedio escenarios de referencia de referencias internacionales y CNE
Factores de planta: segn cifras nacionales e internacionales referenciables, recogiendo segn relevancia particularidades
de tecnologas segn la ubicacin geogrfica (ej hidro).
Fuente Tecnologa Costo Inv. 2012
(USD/kW)
Costo Inv.
2030
(USD/kW)
Factor de
planta
Biomasa Biomasa TV 3,610 3,350 0.85
Biomasa Biomasa IGCC 2,373 2,125 0.85
Biomasa Biomasa Co-combustin
con carbn
1,300 1,300 0.85
Biomasa Biomasa CHP 2,299 2,038 0.60
Carbn Carbn Base(TV SC) 2,078 1,875 0.85
Carbn Carbn CP (Combustible
pulverizado)
2,175 1,950 0.85
pulverizado)
Carbn Carbn CP con CCS 3,355 2,950 0.85
Carbn Carbn ClF (Lecho fluido
circulante)
2,078 1,875 0.85
Carbn Carbn CCGI
(Gasificacin integrada)
2,373 2,125 0.85
Carbn Carbn CCIG con CCS 3,163 2,825 0.85
Diesel Petroleo Diesel 500 500 0.85
Elica Elica Martima 3,250 2,350 0.40
Elica Elica Terrestre 1,945 1,492 0.30
Gas Natural &
(GNL)
Gas Turbina de gas de
ciclo abierto
568 568 0.90
Fuente Tecnologa Costo Inv. 2012
(USD/kW)
Costo Inv.
2030
(USD/kW)
Factor de
plantaGas Natural &
(GNL)
Gas CCGT (Ciclo
combinado)
893 825 0.90
Gas Natural &
(GNL)
Gas CCGT con CCS 1,433 1,275 0.90
Geotrmica Geotmica 3,896 3,413 0.85
Hidrulica Hidro Embalse 2,000 2,000 0.80
Hidrulica Hidro Pasada 2,000 2,000 0.53Hidrulica Hidro Pasada 2,000 2,000 0.53
Hidrulica Hidro ERNC 3,000 3,000 0.43-0.73
Mareomotriz Mareomotriz (Tidal
current)
3,911 3,113 0.27
Undimotriz Undimotriz (Wave) 9,533 3,747 0.27
Nuclear Nuclear III+ 3,966 3,465 0.85
Nuclear Nuclear IV 3,966 3,465 0.85
Solar Concentracin Solar 5,684 3,691 0.60
Solar Fotovoltaica 2,110 1,085 0.24
Aspectos Ambientales: Emisiones CO2, SO2, NOx y uso de suelo directo
Impacto IndicadorC
a
r
b
o
n
P
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t
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r
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c
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r
Uso suelo directo Ha/GW 0,30 0,01 0,01 0,11 5,49 0.9 0,60 1,40 2.7 0,75 0,08
GEI KgCOe/MWh 1001 779 524 24 7 4 13 48 13 9 14
SO2 kg/GWh 610 20 10 80 0 0 0 0 0 0 0
NOx kg/GWh 610 300 200 1100 0 0 0 0 0 0 0
MP kg/GWh 90 50 20 170 0 0 0 0 0 0 0
Otros supuestos y condicionantes relevantes:
Incorporacin ERNC:
Ley actual (10% generacin al 2024).
SING: max 25% de energas intermitentes al 2030
Demanda:
Informe PNudo Abril 2012 para el SIC y SING,
Resultados evaluacin de los escenarios fuertemente condicionados por las visiones, pool de centrales
candidatas, supuestos y condicionantes!!! SING ajustada a demanda informe Cochilco.
Eficiencia Energtica:
Meta de 12% al 2020 (Plan Nacional Eficiencia Energtica),
15% al 2030 (PRIEN).
Modelo de simulacin: PET (Power Electricity Timeteable) de
Ignacio Alarcn, versin mejorada con trasmisin en forma
endgena e inclusin de otros parmetros ambientales
Simulaciones corridas por Centro de Energa, U de Chile
candidatas, supuestos y condicionantes!!!
3. Resultados de la Evaluacin de los Escenarioslos Escenarios
Escenario SIC-Mercado: Plan de Obras
10.000
12.000
14.000
SIC Mercado Plan de Obras al 2030
Biomasa
Geotermia
Solar - PV
-
2.000
4.000
6.000
8.000
2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029
M
W
Solar - PV
MiniHidro
Carbon
Eolica
Diesel
GNL
Hidro
Escenario SIC-Mercado:Capacidad Instalada 2030
Total:24.334 MW
Escenario SIC- Mercado: Generacin al 2030
80.000
100.000
120.000
Biomasa
Eolica
Geotermia
Solar - PV
-
20.000
40.000
60.000
G
W
h Solar - PV
MiniHidro
Carbon
Diesel
GNL
Hidro
Escenario SIC-Mercado Elementos crticos
Desarrollo de las grandes centrales hidrulicas de la zona de
Aysn cuyo desarrollo cuyo futuro est sujeto a debate
Desarrollo de un gran nmero de centrales en base a GNL.
combustible que enfrenta un nuevo paradigma pero su costo
futuro est sujeto a alta incertidumbrefuturo est sujeto a alta incertidumbre
Escenario SIC-ERNC: Plan de Obras al 2030
10.000
12.000
SIC-ERNC : Plan de Obras al 2030
Solar - PV
Biomasa
-
2.000
4.000
6.000
8.000
2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029
M
W
Biomasa
MiniHidro
GNL
Carbon
Eolica
Diesel
Geotermia
Hidro
Escenario SIC-ERNC: Capacidad Instalada 2030
Total 23.338 MW
Escenario SIC-ERNC: Generacin al 2030
Escenario SIC-ERNC:Elementos crticos
Desarrollo de una gran cantidad de centrales en base a
geotermia, fuente energtica que enfrenta importantes
desafos para su desarrollo a gran escala
Alto nmero de centrales en base a energa elica y solar (en
el norte del SIC), cuyo desarrollo depende fuertemente del el norte del SIC), cuyo desarrollo depende fuertemente del
comportamiento futuro de los costos
Penetracin de ERNC al menos 20% de la generacin al 2020 y
de un 30% al 2030.
Escenario SING-Mercado:Plan de Obras 2030
5.000
6.000
7.000
SING-Mercado: Plan de Obras al 2030
Solar - CSP
Biomasa
Diesel
-
1.000
2.000
3.000
4.000
2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029
M
W
Eolica
Geotermia
Solar - PV
MiniHidro
Carbon
GNL
Hidro
Escenario SING-Mercado: Capacidad Instalada al 2030
Total:10.180 MW
Escenario SING Mercado: Generacin al 2030
25.000
30.000
35.000
40.000
SING-Mercado: Generacin al 2030
Solar - CSP
Biomasa
Eolica
-
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029
G
W
h
Solar - PV
MiniHidro
Geotermia
Carbon
Diesel
GNL
Hidro
Escenario SING-Mercado:Elementos crticos
Gran capacidad instalada en centrales termoelctricas
convencionales (carbn, diesel y GNL), donde el costo futuro
por ejemplo del GNL est sujeto a alta incertidumbre y tiene
una relevancia de primer orden en la definicin de la matriz
elctrica futuraelctrica futura
Un nmero importante de centrales elicas y solares
Escenario SING-ERNC:Plan de Obras
5.000
6.000
7.000
SING-ERNC: Plan de Obras al 2030
Hidro
Biomasa
Diesel
-
1.000
2.000
3.000
4.000
2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029
M
W
Diesel
Geotermia
Eolica
Solar - CSP
Solar - PV
GNL
Carbon
SING-ERNC: Capacidad Instalada al 2030
Total:10.154 MW
Escenario SING ERNC:Generacin al 2030
25.000
30.000
35.000
40.000
SING-ERNC: Generacin al 2030
Solar - CSP
Solar - PV
Hidro
-
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029
G
W
h
Hidro
Biomasa
Diesel
Geotermia
Eolica
Carbon
GNL
Escenario SING-ERNC:Elementos crticos
Desarrollo de un gran nmero de centrales en base a energa
solar PV y CSP lo cual depende fuertemente del
comportamiento futuro de los costos
Desarrollo importante de centrales trmicas en base a GNL
donde el costo futuro de este combustible est sujeto a alta donde el costo futuro de este combustible est sujeto a alta
incertidumbre
4. Algunas comparaciones entre escenariosescenarios
Costos Marginales Escenarios SIC
80
100
120
140
U
S
D
/
M
W
h
Costos Marginales SIC-Mercado vs SIC-ERNC
0
20
40
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80
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3
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5
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6
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1
8
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9
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1
2
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1
9
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1
0
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/
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1
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0
4
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2
2
/
1
0
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0
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0
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0
1
2
0
2
8
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0
2
0
2
9
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0
7
2
0
3
0
/
0
4
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S
D
/
M
W
h
Inv-SIC ERNC-SIC
Costos Marginales Escenarios SING
80
100
120
Costos Marginales Escenarios SING Mercado vs SING ERNC
0
20
40
60
80
U
S
D
/
M
W
h
Inv-SING ERNC-SING
Emisiones CO2 Escenarios SIC
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
T
o
n
C
O
2
e
Emisiones CO2 SIC Mercado vs ERNC
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030
T
o
n
C
O
2
e
Inv-SIC ERNC-SIC
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
Emisiones CO2: SING Mercado vs SING ERNC
Emisiones CO2 Escenarios SING
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030
T
o
n
C
O
2
e
Inv-SING ERNC-SING
Uso suelo directo escenarios SIC
40.000
50.000
60.000
Uso de Suelo SIC-Mercado vs SIC-ERNC
0
10.000
20.000
30.000
2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030
H
a
Inv-SIC ERNC-SIC
Uso suelo directo escenarios SING
5.000
6.000
7.000
8.000
Uso de Suelo SING-Mercado vs SING-ERNC
0
1.000
2.000
3.000
4.000
2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030
H
a
Inv-SING ERNC-SING
Resumen Indicadores Escenarios SICSIC-Mercado SIC-ERNC
Costo total 15,105 14,834 [MMUS$]
Costo operacin total 7,727 5,716 [MM US$]
Costo inversin incremental Gx 7,133 8,995 [MM US$]
Costo inversin incremental Tx 245 123 [MM US$]
Costo medio inversin Gx 0.488 0.615 [MM US$/MW]
Costo medio unitario 65.3 64.7 [US$/MWh]Costo medio unitario 65.3 64.7 [US$/MWh]
Costo Marginal 79.5 70.8 [US$/MWh]
Precio monmico 96.6 88.0 88.0 17.5 [US$/MWh]
Emisiones CO2/MWh 0.21 0.16 [ton CO2/MWh]
Emisiones CO2 total 253.93 190.60 [mill ton CO2]
Emisiones NOX total 293.28 251.05 [miles ton NOx]
Emisiones SO2 total 200.94 153.88 [miles ton SO2]
Emisiones MP total 42.70 37.56 [miles ton MP]
rea intervenida al 2030 51,724 38,675 [Has]
SING-
Mercado
SING- ERNC
Costo total 11,081 11,325 [MM US$]
Costo de operacin total 8,228 8,730 [MM US$]
Costo inversin incremental Gx 2,842 2,579 [MM US$]
Costo inversin incremental Tx 11 16 [MM US$]
Costo medio de inversin en Gx 0.600 0.544 [MMUS$/MW]
Costo medio unitario 91.7 93.2 [US$/MWh]
Resumen Indicadores Escenarios SING
Costo medio unitario 91.7 93.2 [US$/MWh]
Costo Marginal 77.3 85.4 [US$/MWh]
Precio monmico 91.4 0.0 99.4 0.0 [US$/MWh]
Emisiones CO2/MWh 0.72 0.63 [ton CO2/MWh]
Emisiones CO2/ao 17.35 15.03 [mill ton CO2/ao]
Emisiones CO2 total 312.24 270.47 [mill ton CO2]
Emisiones NOX total 323.42 302.35 [miles ton NOx]
Emisiones SO2 total 295.01 265.68 [miles ton SO2]
Emisiones MP total 38.08 33.75 [miles ton MP]
rea intervenida al 2030 6,945 6,309 [Has]
4. Dnde se dan los grandes cambios o los temas clave en la definicin de la matriz elctrica definicin de la matriz elctrica futura?
Temas clave en definicin de la matrizal 2030
1. Costos y nivel desarrollo tecnolgico de algunas tecnologas
2. Atraso de proyectos elctricos tanto en la generacin como
en la transmisin
3. La relevancia de los proyectos hidroelctricos del sur3. La relevancia de los proyectos hidroelctricos del sur
4. Metas ERNC
5. Internalizacin de externalidades
6. Desarrollo de la geotermia
1.Incertidumbre sobre evolucin de los costos y desarrollo tecnolgico
Los costos actuales y a futuro de las distintas tecnologas
tienen una incidencia fundamental en la definicin de la
matriz futura
1.A Costos GNL shale gas
1.B Costos energa solar
1.A Caso Costo GNL Optimista:SING Mercado
30.000
35.000
40.000
SING-Mercado: Generacin Caso Base
Solar - CSP
Biomasa
Eolica
-
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029
G
W
h
Eolica
Solar - PV
MiniHidro
Geotermia
Carbon
Diesel
GNL
Hidro
1.A Caso Costo GNL Optimista:SING Mercado
25.000
30.000
35.000
40.000
SING Mercado: Generacin Costo GNL Optimista
Solar - CSP
Biomasa
Eolica
Solar - PV
-
5.000
10.000
15.000
20.000
2013 2015 2017 2019 2021 2023 2025 2027 2029
G
W
h
Solar - PV
MiniHidro
Geotermia
Carbon
Diesel
GNL
Hidro
1.B Costos Tecnologa Solar Optimista:Capacidad instalada al 2030
2. Atrasos proyectos elctricos:Costos Marginales
80
100
120
140
M
W
h
SIC-Mercado: CMg caso Base vs Atraso sin Reemplazo
0
20
40
60
80
U
S
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/
M
W
h
Inv-SIC Inv-SIC_RetGxFijo
15.000
20.000
25.000
T
o
n
C
O
2
CO2 SIC-Mercado: Emisiones CO2 caso base vsatraso sin reemplazo
2. Atraso Proyectos Elctricos: Emisiones CO2
0
5.000
10.000
15.000
2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030
T
o
n
C
O
2
Inv-SIC Inv-SIC_RetGxFijo
3. Relevancia Hidroelectricidaddel sur: Generacin al 2030
100
120
140
M
W
h
Costos Marginales SIC Mercado : Escenario base y sin HidroSur
3. Relevancia de hidroelectricidaddel sur: Costos Marginales
0
20
40
60
80
U
S
$
/
M
W
h
Inv-SIC Inv-SIC_SinEmb
15.000
20.000
25.000
T
o
n
C
0
2
SIC-Mercado Emisiones CO2: caso base vs sin HidroSur
3. Relevancia de hidroelectricidaddel sur: Emisiones CO2
0
5.000
10.000
T
o
n
C
0
2
Inv-SIC Inv-SIC_SinEmb
4.Cumplimiento Meta ERNC 20/20 y 30/30: Generacin al 2030
100
120
140
M
W
h
SIC-Mercado Costo Marginal: Caso Base vs Meta ERNC 20/20 y 30/30
4. Cumplimiento Meta ERNC 20/20 y 30/30: Costo Marginal
0
20
40
60
80
U
S
$
/
M
W
h
Inv-SIC Inv-SIC_30-30
12.000
14.000
16.000
18.000
20.000
T
o
n
C
O
2
e
SIC Mercado: Emisiones CO2 Caso Base y Meta ERNC 20/20 y 30/30
4. Cumplimiento Meta ERNC 20/20 y 30/30: Emisiones CO2
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030
T
o
n
C
O
2
e
Inv-SIC Inv-SIC_30-30
5. Externalidades - impuesto a Emisiones de CO2: Generacin al 2030
80
100
120
U
S
D
/
M
W
h
SING-Mercado Costos Marginales: caso base vs Impuesto al CO2
5. Externalidades - impuesto emisiones de CO2: Costos Marginales
0
20
40
60
2
0
1
2
/
0
4
2
0
1
3
/
0
1
2
0
1
3
/
1
0
2
0
1
4
/
0
7
2
0
1
5
/
0
4
2
0
1
6
/
0
1
2
0
1
6
/
1
0
2
0
1
7
/
0
7
2
0
1
8
/
0
4
2
0
1
9
/
0
1
2
0
1
9
/
1
0
2
0
2
0
/
0
7
2
0
2
1
/
0
4
2
0
2
2
/
0
1
2
0
2
2
/
1
0
2
0
2
3
/
0
7
2
0
2
4
/
0
4
2
0
2
5
/
0
1
2
0
2
5
/
1
0
2
0
2
6
/
0
7
2
0
2
7
/
0
4
2
0
2
8
/
0
1
2
0
2
8
/
1
0
2
0
2
9
/
0
7
2
0
3
0
/
0
4
U
S
D
/
M
W
h
Inv-SING Inv-SING_ImpCO2
14.000
16.000
18.000
20.000
SING Mercado Emisiones C02: Caso base vs Impuesto a Emisiones
5. Externalidades - impuesto emisiones de CO2: Emisiones de CO2
0
2.000
4.000
6.000
8.000
10.000
12.000
14.000
2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030
T
o
n
C
O
2
e
Inv-SING Inv-SING_ImpCO2
6. Desarrollo de la Geotermia
Geotermia considerada con rol relevante en al menos 2
escenarios:
SIC ERNC ( 21% capacidad instalada y 37% generacin al 2030)
SING-Mercado (10% capacidad instalada y 21% generacin al
2030)2030)
Geotermia pese a un potencial importante en el pas, enfrenta
importantes desafos para su desarrollo a gran escala:
Riesgo de exploracin
Acceso a la transmisin
Luego necesidad de intervencin de polticas pblicas
importantes para abordar esos desafos y sustentar esas
visiones (ej subsidio a exploracin geotrmica)
No existe una matriz soada nica, perfecta ni ideal
Distintas opciones implican distintos beneficios y costos
Ellos requieren ser identificados y discutidos como sociedad para
saber por cuales optaremos y qu trade-offs aceptaremos.
Y qu condiciones y polticas hay que implementar para avanzar en
esa direccin.
Muchas [email protected]