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Estudio de Factibilidad Técnico-Económica de Implementación de Planta Híbrida de Ciclo Combinado-Solar en Chile

El objetivo principal de este trabajo es evaluar la factibilidad técnica y económica de instalar una planta termoeléctrica de ciclo combinado con una planta solar integrada en su ciclo de vapor, conocida como “planta híbrida de ciclo combinado-solar” ó “planta de ciclo combinado con integración solar” en el Norte Grande de Chile Para ello se estudiaron las tecnologías solares térmicas de concentración que pueden integrarse a una planta de ciclo combinado. De éstas se seleccionó la planta de colectores cilindro-parabólicos debido a su madurez tecnológica. El análisis técnico involucró la búsqueda de los lugares más aptos para el emplazamiento de la planta híbrida, considerando principalmente restricciones de altitud y pendiente del terreno, y requerimientos de cercanía a la red eléctrica, fuentes de agua y gas natural. Esta serie de restricciones llevó a considerar terrenos costeros para el emplazamiento de la central, incurriendo en una reducción de la energía solar máxima utilizable, debido al aumento de la nubosidad en tales sectores. También se analizaron las características principales de una planta termoeléctrica de ciclo combinado y se diseñó un modelo simple que permite dimensionar el tamaño máximo de una planta solar que puede integrarse a una planta de ciclo combinado de tamaño dado. Finalmente, los resultados de la evaluación económica indican que la instalación de una planta híbrida como la propuesta en el Sistema Interconectado Central es un proyecto rentable dadas las condiciones actuales de generación. Sin embargo, se requiere de un escenario más favorable en términos de costos de inversión o de tiempo de despacho promedio para que la planta solar integrada no disminuya la rentabilidad de la planta híbrida. Además, se realizó un análisis de sensibilidad del cual se dedujo que la planta híbrida es altamente sensible a la variación de precios de combustible y al costo marginal del sistema interconectado, mientras que la planta solar como proyecto independiente es particularmente sensible a la potencia a la cual la planta es despachada, al costo de inversión y a la potencia mínima de la turbina de vapor.
Estudio de Prefactibilidad Central Hidroeléctrica Pangal, Sistema Eléctrico Aysén

Frente a la creciente demanda de energía que existe hoy en día, la cual seguirá aumentando de forma consistente en el futuro, surge la necesidad de encontrar nuevas fuentes de energías las cuales usen mecanismos de generación con un bajo impacto ambiental. En el presente trabajo se estudió a nivel preliminar la factibilidad del desarrollo hidroeléctrico del río Pangal, ubicado en la XI Región de Aysén del General Carlos Ibáñez del Campo, a unos 12 km de la ciudad de Puerto Aysén, con el fin de abastecer las futuras demandas del Sistema Eléctrico Aysén y bajar sus tarifas. Se analizaron 2 posibles alternativas al desarrollo hidroeléctrico del río Pangal, escogiendo la que genera un menor impacto ambiental y una menor inversión. El estudio contempló el desarrollo de una posible central de pasada, la cual tendría una potencia instalada de 12 MW, aprovechando un caudal de 30 m3 /s y una altura bruta de caída de 50 metros, existente entre la cota 110 y 60 m.s.n.m. El tramo del río que se utilizaría tiene unos 2 km de longitud y aguas abajo de la zona de captación se tiene la única zona de rápidos que presenta el río en toda su extensión. La energía media anual producida sería de unos 89,4 GWh, la cual sería transmitida a la subestación de Puerto Aysén. Por el tipo de central, se contempla en su diseño preliminar una barrera mixta diseñada para el caudal de crecida de período de retorno 200 años y una obra de toma para el caudal de diseño de la central. Por condiciones topográficas de la zona, la aducción de la central se realiza a través de un canal y un túnel, en cuyo extremo se ubicaría la chimenea de equilibrio. Aguas abajo de éste último, la zona de caída estaría constituida por una tubería forzada exterior y de acero, la cual en su extremo se bifurca en dos, con el fin de abastecer a las dos unidades generadoras. La casa de máquinas del tipo exterior, estaría equipada con dos turbinas Francis de eje horizontal. Con los cálculos hidráulicos necesarios y el diseño elaborado, se realizaron los planos preliminares de las obras de la central Pangal. Aparte del diseño propiamente tal, debido a la falta de información fluviométrica necesaria para llevar a cabo el proyecto, se realizó un estudio hidrológico de la cuenca del río Pangal utilizando la información existente de cuencas vecinas, estimándose los caudales medios mensuales y caudales máximos instantáneos para distintos períodos de retorno. La evaluación económica realizada considera un precio de venta de la energía equivalente al promedio de los precios del Sistema Interconectado Central (SIC), obteniéndose que el beneficio neto actualizado del proyecto total sería igual a 4,5 MM US$, además de una tasa interna de retorno del 10,2 %, lo que indica que la alternativa hidroeléctrica seleccionada se vislumbra económicamente rentable, considerando que los precios reales del Sistema Aysén son mucho mayores. Finalmente, se concluyó que la cuenca del río Pangal constituye una fuente potencial de energía hidroeléctrica para el Sistema Eléctrico Aysén.
Comparación de Métodos para Co-Simulación de Leyes Minerales

El presente trabajo tiene como objetivos comparar cuatro métodos de simulación geoestadística de leyes minerales en depósitos polimetálicos, de modo de reproducir su variabilidad espacial y sus relaciones de dependencias, y determinar las ventajas e inconvenientes que presenta cada método. Estos métodos son la simulación de cada ley por separado, la co-simulación bajo un modelo lineal de coregionalización (MLC), la simulación de factores obtenidos por análisis en componentes principales (ACP), y la simulación condicional paso a paso. Los métodos se han aplicado a dos bases de datos, una de las cuales es heterotópica (es decir, no todas las leyes son conocidas en todos los sitios muestreados), mientras que la otra es homotópica. La primera base de datos corresponde a un deposito de pórfido cuprífero y posee ocho variables medidas (relativas a leyes de Cu, Fe, Mn, Mo, Cl), mientras que la segunda base de datos corresponde a un deposito de lateritas que contiene seis variables de interés (leyes de Al2O3, Cr, Fe, Mgo, Ni, SiO2). De los resultados obtenidos se desprende las siguientes conclusiones. Primero, la simulación por separado no permite reproducir las dependencias entre variables y, por lo tanto, no es recomendada. Segundo, la co-simulación bajo un modelo lineal de corregionalización considera las correlaciones entre variables y proporciona mejores resultados para ambos casos de estudio. Sin embargo el método es complejo, en particular para ajustar el MLC cuando el número de variables a trabajar es grande. Tercero, la simulación por la factorización de ACP es difícil de aplicar en el caso heterotópico, ya que el método sólo permite trabajar con bases de datos homotópicas, por lo que se debe eliminar aquellas variables que presentan menor información. A pesar de ello, este método proporciona la mejor reproducción de las dependencias entre variables y es recomendable para casos homotópicos ya que no se pierde variables para el análisis. Cuarto, la simulación paso a paso reproduce de buena manera las correlaciones entre variables; sin embargo está restringida a un número limitado de variables (4) por el programa utilizado. Quinto, ninguno de los métodos es capaz de reproducir relaciones de desigualdad, como la que existe entre las leyes de cobre total y sus solubles.
Modelo de Negocio para la Comercialización de Vehículos Eléctricos

El objetivo general del presente trabajo consistió en el desarrollo de un modelo de negocio para la comercialización de vehículos eléctricos en Chile. El proyecto se vio motivado y se justifica por la creciente expectativa del potencial de los vehículos eléctricos como fuente económicamente viable para el transporte, y por los recientes anuncios de los fabricantes indicando un alto interés por estos vehículos. Se desarrolló la metodología característica para un modelo de negocio, la cual se constituye de un análisis estratégico de la industria, una investigación de mercado, la definición de una propuesta de valor y un modelo de negocio, y se complementó con la evaluación económica de una unidad de negocio, con la cual se determinó el potencial de rentabilidad de la industria, y los volúmenes económicos de esta. En cuanto a los resultados obtenidos, en el análisis estratégico se identificaron aspectos externos que sugieren una situación auspiciosa y optimista en términos de la iniciativa propuesta, como la tasa de crecimiento de la industria y la creciente disposición a pagar por tecnologías menos contaminantes. Con respecto a la investigación de mercado, se determinó como objeto de estudio la Región Metropolitana debido a su alta densidad vehicular, se determinó el segmento objetivo de acuerdo al perfil de utilización del automóvil, y se estimó mediante un modelo matemático la penetración de mercado del producto para un horizonte de 10 años. Se estructuró un modelo de negocio acorde a la información recabada, con el cual se externaliza a la batería del precio del vehículo, permitiéndole a éste participar de un mayor porcentaje de la demanda, y configurándose de esta forma un negocio paralelo para las baterías, las que serían administradas por el vendedor mediante un contrato de uso semejante al de las compañías de telefonía móvil. Consistentemente se construyó una propuesta de valor enfocada a los conceptos de flexibilidad, eficiencia y personalización. Se concluye el informe con una evaluación financiera del modelo propuesto, para el cual se determina que con un precio mensual de $79.000 por contrato de provisión y administración de baterías, se obtiene un VAN de US$ 1.576 millones, un IVAN de 23%, y una TIR de 13%, siendo necesaria una inversión US$6.800 millones durante un plazo de quince años. Finalmente, se recomienda realizar iniciativas pilotos en flotas de vehículos con origen destino predefinidas, como colectivos, taxis y vehículos de reparto, en las cuales participen tanto el Estado, las empresas de distribución de electricidad y las automotoras.
Estudio del Comportamiento de los Proveedores del Estado en el Sistema Chilecompra

La deserción de clientes de un sistema es un fenómeno que atañe a una gran cantidad de instituciones públicas o privadas, ya sea en el área financiera, retail, entre otras, por lo que se han desarrollado una multiplicidad de estrategias y acciones para abordarla. El presente trabajo de título se realiza en el contexto del Área de Desarrollo Empresarial de la Dirección de Compras y Contratación Pública (Dirección ChileCompra). Su objetivo es contribuir al desarrollo de la cartera de proveedores del sistema de Mercado Público, a través del estudio del comportamiento de inactividad temporal (fuga) mediante el análisis de la información transaccional, permitiéndole al Área de Desarrollo Empresarial, contar con un diseño focalizado y eficiente de sus acciones buscando optimizar el match oferta-demanda en el Mercado Público. La solución propuesta se compone de la construcción de un modelo de comportamiento según estados, del diseño de un criterio para caracterizar el problema de la fuga transaccional en el sistema y finalmente el desarrollo de un modelo de clasificación que permita predecir el comportamiento transaccional de los proveedores en el sistema de Mercado Público. Para abordar el problema, se trabaja en el ámbito de la Minería de Datos, adoptando la metodología CRISP-DM (Cross Industry Standard Process for Data Mining). Metodología comúnmente empleada en la literatura para este tipo de problemas. El modelo desarrollado corresponde a una herramienta para la toma de decisiones del Área de Desarrollo Empresarial, pues como se describe en el presente estudio; la información transaccional de la plataforma de Mercado Público es un adecuado predictor de comportamiento. De este modo se pueden potenciar las acciones del área; ya que, al identificar a los proveedores con probabilidad de deserción, es posible retenerlos y cumplir con uno de los grandes objetivos del sistema: garantizar la eficiencia en el Mercado de las Compras Públicas.
Uso de Herramientas de Microsimulación para la Definición de Estrategias de Control de Tránsito para la Ciudad de Santiago

El objetivo general del presente trabajo de título es comparar las herramientas de microsimulación de tráfico AIMSUN y PARAMICS tanto en aspectos teóricos como en la aplicación de estrategias de control de tránsito para la ciudad de Santiago. En el diseño y evaluación de medidas de gestión de tráfico, la aplicación de simuladores resulta fundamental, en particular, los modelos de microsimulación de tráfico son una herramienta poderosa para cuantificar los impactos sobre el funcionamiento de la red vial en casos donde no es posible encontrar resultados analíticos, y además permiten apreciar visualmente sus efectos Una vez seleccionado un modelo de simulación, se debe realizar la calibración del modelo en orden de ajustar los resultados de la simulación a la información observada. Entre los resultados obtenidos de la calibración del transporte privado, destaca el hecho que los parámetros de AIMSUN y PARAMICS tienen una sensibilidad similar al indicador de rendimiento de calibración utilizado. Los parámetros más relevantes en el comportamiento vehicular en el microsimulador de tráfico AIMSUN son la velocidad deseada y el tiempo de reacción, mientras que en el microsimulador de tráfico PARAMICS son el headway promedio, el tiempo de reacción y el gap mínimo. Para la comparación de los microsimuladores de tráfico mencionados, se evaluaron diferentes escenarios en distintos lugares de la ciudad de Santiago, así como experimentos simples de simulación. Se concluye de este trabajo que el microsimulador de tráfico PARAMICS es más sensible en zonas de alta demanda vehicular y su modelo de asignación dinámico responde mejor en situaciones no predictivas. Por otra parte, el modelo AIMSUN tiene características que lo hacen más amigable al usuario, aborda de mejor manera el control semafórico de una red y su velocidad de procesamiento de simulación es más rápido que el de PARAMICS. Se menciona finalmente que tanto AIMSUN como PARAMICS han desarrollado avanzados módulos especiales (API, Appliaction Programming Interface) para incorporar aplicaciones externas que los ayudarían a superar algunas de sus limitaciones.
Proyección de Tasa de Default para Instituciones Bancarias con Variables Macroeconómicas

El objetivo de este trabajo es entregar una estimación de tasas de incumplimiento en carteras de personas naturales (consumo y vivienda) y empresas (comercial) bancos locales. Para ello, se desarrolla una metodología diferente a las tradicionales, que sólo ocupan variables de perfil del cliente (demográficas, comportamiento histórico de pagos, entre otras) sin considerar explícitamente el comportamiento del ciclo económico. Específicamente, se construyen dos modelos estadísticos, uno lineal (mínimos cuadrados ordinarios, o MCO) en conjunto con el modelo de Holt para estimación de series de tiempo que se incorpora como una variable adicional a la regresión, y otro no lineal (redes neuronales), con información de tasas de incumplimiento de los cuatro bancos y variables macroeconómicas entre noviembre de 2004 y noviembre de 2009. Actualmente, las instituciones bancarias utilizan métodos de estimación por cliente de la proporción (de las colocaciones) que pasan a cartera vencida, de acuerdo a los requerimientos de gestión de riesgo de crédito establecidos en la normativa SBIF. La importancia de una correcta proyección radica en que el banco pueda prever descalces entre lo estimado y lo real, y su impacto en la cartera. Los resultados obtenidos con ambos métodos en general son satisfactorios. En efecto, en la mayoría de las carteras de los cuatro bancos estudiados, el error relativo entre la tasa estimada y la observada es inferior al rango del 12-20%, que es el error de estimación aceptado, de acuerdo a fuentes provenientes de Gerencias de Riesgo de diversas instituciones bancarias. Por lo tanto, es posible afirmar que con la metodología propuesta se obtiene un nivel de predicción menor a credit scoring usadas por los bancos y las variables macroeconómicas contienen información potencialmente valiosa para predecir incumplimiento. El modelo lineal presenta un menor error relativo en comparación a las redes neuronales, y en particular resulta bastante útil para la estimación del sistema bancario utilizado como referencia para las comparaciones (benchmark).
Estudio y Diseño de un Biodigestor para Aplicación en Pequeños Ganaderos y Lecheros

Esta memoria se motiva en la necesidad energética de los pequeños ganaderos y lecheros de la zona sur de Chile y en la débil situación de diversificación de la matriz energética del país, es por esto que se propone un Biodigestor como solución viable a esta necesidad. Un Biodigestor es un equipo que produce gas metano (CH4), a partir de la descomposición de restos orgánicos, particularmente heces animales (vacunos, porcinos, etc.). Aquí se propone el diseño en términos de ingeniería básica, de un Biodigestor adecuado para las necesidades introducidas. La metodología comienza con una serie de análisis elementales que caracterizan el usuario medio del equipo, la demanda esperada, la cinética de los procesos bio-químicos presentes, las consideraciones de geometría y espacio utilizado, para concluir con los parámetros de diseño del Biodigestor y el posterior diseño. Los recursos utilizados comprendieron un apoyo bibliográfico independiente con entidades públicas relacionadas al área económicamente involucrada como el INDAP, INE o Ministerio de Economía. Se abordó un proyecto de instalación de biodigestión anaeróbica a nivel básico, utilizando un criterio económico que permite que la inversión del proyecto sea recuperada en 3 [años] y se realizó el diseño básico del estanque de biodigestión con sus componentes principales. El resultado de esta memoria es un equipo de biodigestión anaeróbica que procesa 59 [m3/mes] de purines de Bovino y produce 4,1 [m3/H] promedio de biogás. Se contempló la incorporación de un equipo generador eléctrico que es alimentado por un caudal compatible de biogás y que permite que la energía eléctrica sea aprovechable.
Mejores Prácticas de Educación Financiera Aplicadas a Productos de Crédito en el Mercado Chileno

La presente memoria se realiza con el objetivo de proponer, a partir de las mejores prácticas de educación financiera (EF) aplicadas a los productos de crédito personales, una infraestructura enfocada en los segmentos socioeconómicos de ingresos medios-bajos que incentive y permita a sus usuarios tomar decisiones de endeudamiento responsables. Chile carece de políticas unificadas y coherentes de protección a los usuarios de crédito, quienes en ocasiones pueden llegar a situaciones de sobreendeudamiento por falta de competencias o información al momento de tomar tales decisiones financieras. Para ello se realiza una revisión bibliográfica de los principales programas, prácticas y propuestas de EF en Chile y el extranjero. Se analiza la actual oferta de productos de crédito masivos, focalizado en créditos de consumo y tarjetas de crédito, y la calidad de la información disponible al consumidor. Dado lo anterior, se identifican los elementos clave para crear un contexto favorable y amigable para quien toma decisiones de crédito, es decir, que otorgue apoyo a las decisiones de endeudamiento, mitigue las principales debilidades presentes en los proceso de crédito y finalmente eduque sobre los riesgos y la necesidad de formación financiera. Se plantean herramientas de seguimiento, evaluación de la necesidad y capacidad de endeudamiento, cotización y comparación de las ofertas, entre otras. Como resultado se presenta un proceso de crédito para el usuario –considerando las recomendaciones de organismos tales como SERNAC, SBIF y Asociaciones de Consumidores– que incorpora el uso de cuatro herramientas de EF, ordenadas según complejidad: alternativas para el desarrollo de programas de EF focalizados, check list de auto-evaluación crediticia y formularios de cotización, estados de cuenta o cartolas ideales y recomendaciones respecto al diseño de los productos básicos propuestos por los Ministerios de Economía y Hacienda en su proyecto de reforma al mercado de capitales conocido como MKIII. Todas ellas poseen indicadores de cumplimiento de objetivos y mecanismos para su implementación. En conclusión, se propone que un organismo estatal, nuevo o existente, determine la estrategia de EF nacional. Así se pueden coordinar iniciativas –hasta ahora aisladas– de los distintos actores del mercado, que dado su ámbito de acción acotado, no logran el impacto necesario para resolver las problemáticas detectadas. A su vez, las prácticas más efectivas son complejas de implementar y requieren de acuerdos e interacción en la industria. Dicho organismo realizaría estudios relativos al grado de EF de la población y su comportamiento frente a productos de crédito, evaluaría y rediseñaría las iniciativas, establecería principios de transparencias y además promovería mecanismos regulatorios de supervisión ex post al diseño. Finalmente, se considera relevante dirigir nuevas investigaciones de EF en el ámbito de créditos hipotecarios y decisiones de ahorro, ya que también se requieren competencias e información apropiada al momento de evaluar decisiones de inversión.
Estudio Numérico de la Fluidodinámica de un Estanque de Agitación Utilizando Método de Mallas Deslizantes

La agitación de líquidos es una de las operaciones más comunes de los procesos industriales. Es de importancia fundamental con múltiples aplicaciones en la industria minera, petrolera, de alimentos, química, farmacéutica y papeleras entre otras. En especial, el rubro minero requiere de agitadores de estanque en prácticamente todas sus áreas del proceso. En el contexto dado por la importancia de la minería en el país, el Dr. Ing. Álvaro Valencia del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile, a través de métodos de simulación numérica, ha querido desarrollar una metodología de predicción del comportamiento de un flujo dentro de un estanque agitador de pulpa mediante impulsores rotatorios. Típicamente, este tipo de problemas resulta complejo y se requieren métodos numéricos de resolución. La discretización del medio usando mallado no estático, es la herramienta más usual y conveniente. Para esto se utilizan mallas deslizantes a modo de predecir la fluidodinámica del sistema. Las dificultades producidas por este tipo de mallas plantean un desafío importante para las técnicas de resolución numérica de ecuaciones que rigen fluidos turbulentos. En esta memoria se contempló un primer estudio en el comportamiento del flujo dentro de los estanques agitadores. Para ello, se utilizó una herramienta computacional de simulación de CFD (Mecánica de Fluidos Computacional) considerando la interacción impulsor-bafle, flujo turbulento, fluido newtoniano y deslizamiento de malla en un escenario donde el fluido impulsado es agua y el agitador es la bien conocida turbina Rushton mono-impulsor de 6 álabes. Los resultados obtenidos por la simulación fueron comparados con un artículo científico que estudió la agitación de agua en régimen turbulento mediante una turbina Rushton de 6 aspas, utilizando el método de mallas deslizantes. Los resultados más relevantes presentados acá fueron los perfiles de velocidad radial y axial, la distribución de presión en un plano transversal y distintos índices adimensionales, entre ellos, el número de potencia y el número de bombeo. Finalmente, en esta memoria se dejó plasmado el procedimiento de cálculo para así dar una pauta a que investigadores o memoristas estudien posibles extensiones del método y encuentren futuras aplicaciones prácticas.