Un nuevo modelo optimiza el uso de energía y reduce drásticamente los costos en el transporte de agua de mar.
La escasez hídrica y las normativas ambientales en Chile han impulsado a la minería a adoptar el uso de agua de mar, lo que, a su vez, ha disparado la demanda energética para su transporte. Ante este desafío, investigadores del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Concepción han desarrollado un modelo de gestión energética en tiempo real para estaciones de bombeo. Esta innovadora solución integra el control predictivo económico (EMPC), la generación solar fotovoltaica y sistemas de almacenamiento con baterías, logrando una optimización significativa del uso de energía en condiciones operativas variables y volátiles.
El estudio, publicado en la prestigiosa revista IEEE Transactions on Industry Applications, presenta una formulación multivariable que considera las restricciones operativas y la alta fluctuación horaria de las tarifas eléctricas, incluyendo los precios en tiempo real (RTP) y los cargos por demanda máxima (MD). El modelo emplea un sistema de predicción SARIMA y se resuelve mediante programación lineal entera mixta (MILP) utilizando el optimizador HiGHS en Python. Esto permite una toma de decisiones dinámica y precisa con horizontes de control horarios, garantizando que la eficiencia operativa sea una constante en la gestión del bombeo.
El caso de aplicación analizado se centró en un sistema de bombeo en el norte de Chile que transporta agua de mar a una planta desalinizadora, superando más de 1,000 metros de altitud y 120 kilómetros de distancia. La evaluación de diversos escenarios demostró que la combinación de generación solar y baterías tipo Megapack fue la más eficiente, resultando en una reducción cercana al 50% del costo total de operación y un impresionante ahorro del 75% en cargos tarifarios RTP. Según Daniel Sbarbaro, investigador de SERC Chile, el bombeo de agua de mar puede representar hasta un 20% del consumo energético total de una planta concentradora, lo que justifica la búsqueda de estas soluciones inteligentes que, además, no requieren grandes inversiones en infraestructura y son compatibles con sistemas SCADA existentes.
