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Aplicación de acumuladores electroquímicos para el almacenamiento comercial de energía eléctrica en sistemas interconectados

Los sistemas del almacenamiento de energía están siendo considerados cada vez más a nivel mundial como una buena solución a la creciente incorporación en sistemas eléctricos de fuentes de generación de naturaleza intermitente. En particular, se han desarrollado sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías (BESS), que desde hace más de una década se han estado utilizando en sistemas interconectados, demostrando así su factibilidad técnica y que poseen grandes ventajas. El objetivo de esta memoria es estudiar cómo podrían integrarse estos equipos en los sistemas eléctricos del país, a través de proyectos económicamente rentables. El trabajo comienza con un estudio detallado del estado del arte actual de los BESS y otros sistemas de almacenamiento de energía, analizando las distintas tecnologías que existen hoy comercialmente, y comparando las ventajas y limitaciones de cada una. A continuación, se realiza una estimación de los costos de estos equipos, desglosándolos en sus componentes básicos y basándose en la experiencia práctica de proyectos llevados a cabo en otros países. Posteriormente, se propone tres tipos de proyecto distintos en los que se utilizan BESS conectados a la red, para cumplir distintas funciones que pueden generar utilidades a los diferentes actores del mercado eléctrico. El primero consiste en el uso de estos equipos por parte de clientes regulados para abastecerse de energía durante las horas de punta, reduciendo así su gasto en electricidad. El segundo se basa en que generadores de energía eólica almacenen energía en horas valle para venderla en momentos en que su precio es más alto. El tercero consiste en utilizarlos para ayudar a la regulación de frecuencia de los sistemas, en remplazo de la reserva en giro que se asigna a algunos generadores para cumplir esta función. Cada uno de estos casos se simula bajo distintos escenarios, llevando a cabo una evaluación económica completa. Los resultados muestran que el primer proyecto sólo es económicamente factible bajo ciertas condiciones específicas, siendo su rentabilidad negativa en la mayoría de los casos, por lo que, si bien es posible que en el futuro se utilicen BESS para aplicaciones como ésta, aún falta que disminuyan sus costos de manera sustancial. De la misma manera, los resultados para la segunda aplicación son negativos, por lo que se sostiene aquí que la utilización de BESS en esta forma no es practicable en el corto plazo, considerando la forma en que opera el mercado eléctrico actualmente. Por último, para el tercer caso, se concluye que el proyecto sí es altamente rentable en casi todos los escenarios, por lo cual es probable que en el futuro cercano se vea más de estos equipos en Chile aportando a la regulación de frecuencia de los sistemas.
Medidas de riesgo y su aplicación a ruteo en redes bajo incertidumbre

Esta memoria aborda el problema de ruteo en redes bajo condiciones de incertidumbre, mediante el uso de funcionales no lineales que permiten cuantificar el riesgo de una ruta. En el caso determinista, el problema combinatorial de camino mínimo puede ser abordado desde dos enfoques: de forma dinámica, donde se busca en cada nodo la mejor opción para moverse hacia el siguiente vértice, o bien, de manera global, donde se busca el camino de menor costo desde el origen al destino. En este caso ambas ópticas coinciden, lo cual se ve reflejado en las ecuaciones de Bellman para encontrar caminos mínimos. Ambas perspectivas motivan el presente trabajo que trata el caso no determinista. El modelo general considera un grafo $G=(N,A)$ con nodos terminales $s,d\in N$, donde cada arco $a\in A$ tiene asociado un tiempo de viaje aleatorio $\tau_a$. En el Capítulo 2 se entregan las herramientas necesarias para los siguientes capítulos: medidas de riesgo; consistencia temporal y medidas de riesgo condicionales; procesos de Markov controlados; y por último, las teorías de elección bajo incertidumbre. En el Capítulo 3 se estudia un enfoque dinámico del problema utilizando la noción de medidas de riesgo condicionales, las cuales permiten satisfacer la condición de consistencia temporal. Usando los procesos de Markov controlados y el Average Value-at-Risk condicional, se aborda el problema de ruteo con aversión al riesgo. Se muestra que, bajo independencia de los tiempos de viaje, el problema se reduce a un modelo determinista en que el costo de cada arco corresponde al AVaR. Más aún, esta solución es consistente temporal. Sin embargo, mediante un contraejemplo con variables aleatorias normales se muestra que aún existen inconsistencias. En el Capítulo 4 se desarrolla un enfoque global en base a las teorías de elección, identificando la condición de consistencia aditiva como la propiedad que evita las inconsistencias temporales en las preferencias de los usuarios. De la teoría de desutilidad esperada, se obtiene la medida de riesgo entrópica como la única medida de riesgo que satisface su axiomatización. En el caso de la teoría dual de elección, la consistencia aditiva entrega al valor esperado como única solución. Por último, mediante la consistencia aditiva y la teoría de desutilidad rango-dependiente esperada --una combinación de las dos anteriores--, se obtiene nuevamente la medida de riesgo entrópica como única solución. Finalmente, en el Capítulo 5 se estudian modelos de equilibrio bajo incertidumbre para juegos de congestión no-atómicos y discretos. Para el caso independiente se tiene la existencia de equilibrios de Wardrop y Nash, respectivamente.
Susceptibilidad de remociones en masa y de respuesta sísmica asociada a fallas mayores en zonas urbanas. Estudio de caso en Viña del Mar, V Región

El último evento sísmico que afectó el centro-sur de Chile el 27 de febrero del 2010 dejó al descubierto la necesidad de actualizar algunos planes reguladores en distintas comunas, incorporando la variable de zonas de riesgo por amenazas naturales, tales como sismos, remociones en masa, volcanismo, tsunamis y fallas geológicas explicitadas en la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción (O.G.U.C.). En este estudio, considerando la susceptibilidad como la posibilidad que una zona se vea afectada por un determinado proceso -expresada en grados cualitativos y relativos- se desarrollaron metodologías orientadas a determinar la susceptibilidad de sectores urbanos ante remociones en masa y una posible respuesta sísmica diferencial por la presencia de fallas mayores. Ambas metodologías se basan en la ponderación de factores condicionantes definidos como relevantes para la ocurrencia del fenómeno. La metodología propuesta para evaluar las remociones en masa en áreas urbanas (considerando mecanismos de tipo deslizamientos, caídas y flujos) se definió a partir de ajustes introducidos a la metodología propuesta por Lara (2007), que considera ponderadores de las variables que condicionan la ocurrencia de remociones, como por ejemplo características geológicas, geomorfológicas y geotécnicas de los materiales, antecedentes de remociones anteriores, condiciones climáticas e influencia de las obras antrópicas en la ocurrencia de eventos. La metodología propuesta para evaluar la respuesta sísmica por fallas mayores (entendida como la posibilidad que una zona presente deformaciones superficiales, rupturas superficiales o una mayor intensidad y daño ante sismos), considera por un lado la ponderación de antecedentes relacionados a la estructura (evidencias geológicas y geomorfológicas de su existencia y posible actividad reciente), así como antecedentes de daños registrados en sismos históricos en el entorno de la falla. Ambas metodologías fueron validadas mediante su aplicación en la ciudad de Viña del Mar. En esta ciudad la geomorfología define sectores urbanos con altas pendientes donde ocurren eventos de remoción en masa de menor escala en forma recurrente (al menos 3 eventos al año), y donde además se proyecta la falla Marga-Marga por debajo de la ciudad. Los resultados muestran la existencia de algunas laderas urbanas altamente susceptibles a verse afectadas por distintos tipos de remociones en masa, principalmente deslizamientos y caídas de bloques en unidades de roca, deslizamientos superficiales de suelo y flujos en zonas de quebradas. Por otra parte, la metodología propuesta y utilizada en este estudio permitió definir una franja paralela a la falla a la falla Marga-Marga con alta susceptibilidad de sufrir una respuesta sísmica comparativamente peor que el resto del área ante sismos de gran magnitud, y justificaría la profundización de estudios específicos de amenaza sísmica.
Descanso semanal

De acuerdo a lo señalado en nuestro Código Civil en su artículo 20 el significado de la palabra descanso al no tener definición legal, debería buscarse en "su sentido natural y obvio, según el uso general de las mismas palabras", debiendo entenderse por tal "Quietud, reposo o pausa en el trabajo o fatiga/causa de alivio en la fatiga y en las dificultades físicas o morales", como lo define la Real Academia Española. La necesidad humana de descanso radica no sólo en aspectos biológicos como el restablecimiento orgánico tanto físico como psicológico sino también en aspectos sociales como son el permitir el desarrollo de la vida familiar, comunitaria y espiritual. Es fundamental este último aspecto el que dio origen del descanso semanal al ser considerado sagrado un día de la semana en la mayoría de los pueblos de la antigüedad.
El incesto, un delito todavía?

Este trabajo plantea la hipótesis de que el incesto debería ser despenalizado, los fundamentos empleados para justificarla, en el orden del trabajo, fueron: el único bien jurídico aceptable para una sociedad democrática y pluralista es el de la libertad o autodeterminación sexual. El control del incesto no necesita de un delito, la prohibición del incesto es por si suficientemente eficaz. Pero si bien la posibilidad de un incesto consentido, tal como lo regla el artículo 375, no es lesivo individualmente. Aquí si es relevante la familia, no como objeto de protección penal sino como el lugar de potenciales relaciones abusivas. La posibilidad real de diferenciar el incesto consentido del que no lo es debería ser materia del juez y no es pertinente fijar a priori una regla de indemnidad de la sexualidad sexual, justificándose en que todo incesto es abusivo.
Modelo de un estudio de negocio para una empresa de pavimentos camineros

El presente proyecto surge de la necesidad de otorgar valor agregado a los pavimentos camineros que, hoy en día, se han comoditizado , ocasionando una guerra de precios entre los distintos actores del sector, disminuyendo fuertemente los márgenes de contribución y llevando a las empresas a salirse de este mercado. Por lo anterior, el objetivo de este trabajo es garantizar la mantención y operación en el largo plazo de una empresa que se encuentra inmersa en un mercado que cada día se va concentrando más, donde los precios son la única variable de diferenciación entre una empresa y otra, lo que conlleva a que sobrevivan los más fuertes. Para desarrollar este tema, se realizará un reconocimiento del sector, junto con una revisión y evaluación de los indicadores económicos más importantes del país, incluye además un estudio de la competencia, de los principales productos industriales que hoy se comercializan, ayudados de herramientas de gestión que se usan para evaluar el estado actual de una empresa, análisis FODA, las 5 fuerzas de Porter y las variables críticas de éxito, con el fin de decantar una estrategia que genere valor a través del cual se logrará el éxito de la diversificación. La estrategia a utilizar será una diversificación vertical hacia el cliente, incluyendo productos y servicios de mayor valor agregado. Es así como el proyecto considera la incorporación de nuevos negocios, a través de la implementación de pavimentos industriales, señalética caminera y pintado de caminos, para terminar con la entrega de servicios de mantención de infraestructura de obras viales y civiles. Para finalizar este trabajo de titulación, cabe mencionar que esta estrategia será desarrollada por partes y tomará en total 6 años su implementación completa, por lo cual durante los primeros 3 años, se enfocará únicamente en uno de los productos señalados anteriormente, Pavimentos Industriales.
Modelo de negocio para la implementación de paneles fotovoltaicos domiciliarios

Este trabajo presenta un modelo de negocios para la implementación de paneles fotovoltaicos en casas nuevas construidas por empresas inmobiliarias, evaluando la factibilidad del negocio para casas con precios desde las UF 1500, ya sea en la Región Metropolitana o fuera de ella. En la investigación de mercado realizada se estimó la cantidad de viviendas construidas durante los años 2011 y el primer semestre de 2012, segmentándolas por precio, ubicación geográfica y por empresa constructora para luego definir el mercado objetivo. Se espera que el mercado nacional de ERNC implementadas en hogares crezca y se haga más dinámico en el mediano plazo. Esto avalado por la política energética impulsada por los últimos gobiernos así como por la creciente conciencia verde en la población. El modelo de negocios Canvas de Alexandre Osterwalder, utilizado en este trabajo establece cuatro áreas principales para un negocio, estas son: clientes, oferta, infraestructura y viabilidad financiera, las que son cubiertas por nueve bloques con el fin de hacer llegar la propuesta de valor a los clientes. El valor propuesto a las empresas inmobiliarias es mejorar su imagen por el uso de tecnologías amigables con el medio ambiente, agregar valor a sus construcciones haciéndolas más atractivas para el usuario final mediante el ahorro en el pago de la energía domiciliaria, y el pago de la instalación fotovoltaica a largo plazo junto con su casa. El costo de los componentes para las instalaciones es clave al momento de fijar el precio ofrecido a las empresas inmobiliarias y así rentabilizar el negocio. El precio de esta tecnología aun es relativamente superior a los convencionales y la tendencia mundial es a su disminución a medida que se logren avances en la eficiencia de los paneles y la disminución en los costos de producción, ya sea por el mejoramiento de la tecnología disponible en su fabricación o por economías de escala. Se realizaron simulaciones de flujos de caja para períodos de 10 años, suponiendo que se abarca el 2% del mercado meta el primer año, con un crecimiento de 50% los tres años siguientes, 25% para los siguientes tres años y de un 10% para los últimos tres años.
Diseño e implementación de un sistema de control y pronóstico de conexiones para una compañía distribuidora de combustible

El presente trabajo de título se centra en la falta de herramientas de control para el desempeño y la estimación de conexiones de clientes nuevos en el proceso de densificación de la empresa Metrogas S.A., el cual se encarga de las conexiones a la red de gas de clientes residenciales. Esto produce retrasos en la generación de reportes y discrepancias entre lo controlado por el área comercial y el área operacional. El objetivo de este trabajo de tesis, es disminuir el tiempo de obtención de Key Performance Indicator (KPI s) en el proceso de densificación, a partir del desarrollo de un Sistema de Control y Pronóstico (SCP) basado en Business Intelligence (BI), que reflejen la eficiencia del proceso de densificación. Para su desarrollo se utilizaron herramientas de Business Intelligence (BI) apoyado con Data Mining (DM). Para esto se tomó como directriz principal la metodología CRISP-DM (Cross Industry Standard Process for Data Mining). Para el análisis del negocio y la definición de KPI s se utilizó el enfoque de Balances Scorecard (BSC) y su modelamiento con herramientas de BPMN (Businness Process Management Notation). Con esto se realizaron técnicas de ETL (Extract, Transform and Load), almacenando la información en un Data Mart (DM). Luego se generaron modelamientos descriptivos en base a métricas, y predictivos a partir de modelos de series de tiempo. La aplicación de minería de datos, permitió diseñar indicadores de gestión y pronóstico para el proceso de conexión, lo que entregó herramientas para la toma de decisiones fundamentadas, tales como solicitud de materiales o redistribución de cuadrillas de conexión, y realizar las adaptaciones en la asignación de cargas de trabajo a cada contratista, para lograr el cumplimiento de las metas definidas. El principal resultado obtenido con el diseño del Sistema de Control y Pronóstico, fue entregar una herramienta de gestión, que permite pronosticar las conexiones futuras con un margen de error del 5%, y estimar brechas de forma automática. Esto disminuye el tiempo de obtención de KPI s en un 90%, logrando llevar a nueve horas un trabajo antes desarrollado en noventa horas, estableciendo el tiempo para la generación de reportes en un día, entregando información útil y confiable.
Diseño y aplicación de una metodología para análisis de noticias policiales utilizando minería de textos

En esta memoria se presenta el diseño y la aplicación de una metodología, basada en técnicas de minería de textos, para el procesamiento de grandes volúmenes de noticias que permita descubrir interesantes patrones en los datos para desarrollar un acabado análisis de la cobertura de distintas temáticas policiales y estudiar su relación con las estadísticas de casos reales de delincuencia. Las noticias policiales han sido objeto de constante análisis, cuyo interés se debe a la probable distorsión que provocaría sobre los niveles de preocupación frente al delito en la población. Los artículos noticiosos poseen valiosa información que muchas veces no es explotada, dado que requiere de un proceso de análisis manual, intensivo en tiempo y recursos. Actualmente existen herramientas tecnológicas que permiten manejar crecientes volúmenes de datos, particularmente datos no estructurados como los textos, tomando cada vez más protagonismo la minería de textos en el descubrimiento de nuevo e interesante conocimiento. La metodología de investigación propuesta se basa en las etapas del modelo de procesos CRISP-DM, para lo cual se debe integrar la comprensión de la naturaleza del problema, la comprensión y preparación de los datos, la construcción y evaluación de los modelos y los posteriores desarrollos a partir del conocimiento generado. La aplicación de la metodología se realiza sobre un conjunto de noticias policiales en formato RSS recopiladas a partir de cuatro medios de prensa nacionales durante el segundo semestre del año 2011. Se logran identificar siete temáticas policiales dentro de las noticias, caracterizando cada una de ellas a partir de diferentes herramientas basadas en las palabras más relevantes. Se detecta que las distintas temáticas presentan diferentes niveles de cobertura entre sí, así como también según región y según medio de prensa. También se logra constatar una relativa proporcionalidad entre el número de noticias y el número de habitantes según región, mientras que la posible relación entre el número de casos reales y el número de noticias podría explicar una proporción importante de la variabilidad experimentada por los niveles de noticias para cada temática policial. La metodología implementada permite cumplir exitosamente con los objetivos propuestos, facilitando la comprensión y manejo de las distintas interacciones entre las etapas involucradas en el proceso. Como trabajo futuro se plantea un sistema de monitoreo continuo de los niveles de cobertura policial en medios de prensa escritos, apoyándose en la propuesta de este trabajo.
Popularidad local en grafos del tipo Barabási-Albert: implicancias en el modelo multipartito number-in-hand

La presente memoria tiene como objetivo el estudio del problema de reconstrucción de redes en sistemas distribuidos que utilizan mensajes pequeños. Esto resulta de gran interés en la actualidad debido a la existencia de redes de gran tamaño, tales como la World Wide Web y las redes sociales, que no necesariamente se encuentran almacenadas en su totalidad en un solo lugar. Debido a esto surge el interés de estudiar aspectos particulares de la topología de las redes de este tipo, coloquialmente denominadas Small World Networks. En primer lugar se elabora un protocolo donde todos los nodos o procesadores, utili- zando su información local, colaboran para reconstruir el grafo completo intercambiando información en rounds. Este protocolo es capaz de reconstruir cualquier grafo en 2 rounds. En particular, funcionará utilizando una cantidad pequeña de información local para cla- ses de grafos que exhiben una topología especial, que se denominará Popularidad Local (se dice que un grafo es k-Localmente-Popular si para todo nodo en la red, éste tiene a lo más k vecinos con grado mayor o igual a él). Posteriormente, se expone el modelo desarrollado por Barabási y Albert, quienes mo- tivados por simular de mejor forma la topología de redes que surgen en la actualidad, proponen un modelo que evoluciona en etapas discretas. Partiendo con un grafo pequeño, en cada etapa se agrega un nuevo nodo que se conecta con m nodos existentes en el grafo utilizando la regla Preferential Attachment, en la cual la probabilidad de conectarse con un nodo depende de su grado. Luego se introduce la noción de Popularidad-Local-Débil para grafos aleatorios. Se analiza la topología de los árboles del tipo Small World utilizando el modelo de Bara-bási y Albert con parámetro m = 1 y se demuestra que esta clase de grafos es 9-Débil- 4 Localmente-Popular. Por lo tanto, estos grafos se pueden reconstruir en 2 rounds utilizando información local de tamaño logarítmico. Finalmente se estudia experimentalmente la topología de los grafos generales de Ba- rabási y Albert y se conjetura que estos grafos son k-Débil-Localmente-Populares donde k sólo depende de m y no depende del tamaño del grafo. Ésto podría constituir un gran avance dado que permitiría reconstruir eficientemente las grandes redes de la actualidad.
Fórmula de integración en espacios con la propiedad de continuidad del subdiferencial

En esta memoria se extiende el resultado de integración de Correa y Hantoute presentado en \cite{Correa1}, que dice que si un espacio de Banach $X$ tiene la propiedad de Radon-Nykod\'ym (RNP), entonces para todo par de funciones $f,g:X\to\Rex$ con $f$ epi-pointed y semicontinua inferior, y tal que $\partial f\subseteq \partial g$, se cumple que existe una constante $c\in\R$ tal que \[ \cco f = \overline{\cco g\square \sigma_{\dom f^*}}. \] Se introduce la noción de funciones integrables, que tienen las condiciones necesarias y suficientes para que la fórmula de integración anterior se cumpla, independiente de la RNP. Además, se definen las funciones cuasi-integrables, que son aquellas funciones $f$ epi-pointed que sólo necesitan para ser integrables que exista un denso $D$ del interior del dominio de $f^*$ donde se satisfaga que \[ \clss{X\cap\partial f^*(x^*)} = \partial f^*(x^*),\quad\forall x^*\in D. \] Se dan caracterizaciones de la ecuación anterior y luego se define la familia de espacios de Banach donde para toda función $f$ epi-pointed, su conjugada satisface dicha ecuación en un denso del interior de su dominio: Los espacios cuyo dual tiene la propiedad de continuidad del subdiferencial débil ($w$-SCP). Se muestra que esta es la familia de espacios de Banach más grande donde toda función cuasi-integrable es integrable. Se termina la memoria dando varias caracterizaciones de los espacios cuyo dual tiene la $w$-SCP y se plantean algunas conjeturas sobre la estructura de los mismos.