La transmisión eléctrica aunque sea construida y operada por privados, es una infraestructura que presta un servicio público de trasladar la electricidad que necesitamos para nuestras actividades diarias.
En ese sentido, hay distintos efectos operativos de la transmisión, uno de estos efectos corresponde al nivel de ruido generado en líneas de transmisión eléctrica (LTE) en su Etapa de operación, a través de un proceso físico denominado efecto Corona, el cual bajo ciertas condiciones meteorológicas de humedad, en el punto de máximo rocío, genera un nivel de ruido que es molesto para las personas que viven en la cercanía a las líneas, que incluso puede superar temporalmente los límites permitidos en la norma de emisión de ruido.
La mayoría de las soluciones para mitigar el ruido por efecto corona, debieran ser implementadas en la etapa de diseño de la línea, dado que es en esta etapa donde se selecciona el trazado de la línea, el tipo de conductor, la cantidad de éstos, el distanciamiento entre conductores y Etapas, los materiales a utilizar, descarga a tierra, tipo de estructura y peso que es capaz de soportar. En caso contrario, una vez que la línea está en operación, la implementación de cualquier tipo de solución implicaría cambios en la configuración de la línea y/o agregar un peso adicional sobre las estructuras, soluciones más complejas. Por ejemplo, soterrar las líneas disminuye el ruido, pero es una solución cara y aplicada a tramos acotados de distancia.
El ruido por efecto corona en líneas de corriente alterna se produce justo antes del amanecer, en el punto máximo de rocío, donde el ruido de fondo es más bajo, sobre todo en áreas rurales cercanas a la costa, por tanto, aunque no es un ruido permanente, es una molestia que se repite varias veces.
El ruido provocado por el efecto corona de las líneas de transmisión eléctricas genera tanto molestia para las personas que viven cerca, como pérdidas de energía para las empresas de transmisión eléctrica, éste ruido podría disminuirse con nuevos desarrollos tecnológicos, con mejores diseños previo a la construcción de las líneas, con una evaluación ambiental de la componente ruido más precisa, con un mejor emplazamiento de las obras, por mencionar algunos aspectos que creemos que a través de la convocatoria de desafíos públicos podría resolver.
El desafío es desarrollar una solución tecnológica que permita disminuir la percepción de ruido generado por el efecto corona de las líneas de transmisión eléctricas de corriente alterna mayor o igual a 220 kV, con el fin de mejorar la calidad de vida de las personas que habitan cerca a estas infraestructuras.
La presente convocatoria tendrá 3 etapas que se llevarán a cabo en forma consecutiva.
En cada una de las etapas se desarrollarán actividades conducentes a alcanzar los resultados esperados.
Al momento de la postulación, cada postulante deberá contar con un prototipo que pueda ser validado en un entorno simulado. Se entenderá como prototipo a la descripción de la solución con resultados obtenidos en simulaciones y también resultados experimentales obtenidos en un entorno controlado y a escala (laboratorio). Estos resultados deben ser entregados en un documento que describa detalladamente los escenarios y consideraciones asumidas para la obtención de los resultados.
Validación de Entornos Simulados
La presente convocatoria adjudicará en esta etapa hasta 5 proyectos
Las actividades de esta Etapa deberán desarrollarse dentro de un plazo máximo de 6 meses.
Para avanzar a la siguiente Etapa todos los proyectos adjudicados en la Etapa 1 deben presentar un informe de resultados y propuesta de continuidad a la Etapa 2 antes del término de la Etapa 1. Junto con esto, deberán declarar todos los gastos correspondientes al presupuesto ejecutado en la Etapa 1.
El monto por cofinanciar para cada proyecto adjudicado para la Etapa 1 es de hasta $26.000.000, lo que corresponde hasta el 80% del costo total del proyecto. El porcentaje restante, mínimo 20% del costo total del proyecto, debe ser aportado por el beneficiario, y/o la/s entidad/es asociada/s en forma nueva o incremental.
El resultado de esta Etapa será un prototipo validado en entornos simulados. Se entenderá como prototipo en entornos simulados a la caracterización de una solución que sea capaz de minimizar el ruido audible provocado por el efecto corona en líneas de transmisión eléctrica de corriente alterna mayores o igual a 220 kV, en operación, en condiciones rurales, con condiciones climáticas y territoriales que potencien el efecto corona (alto grado de humedad: 100% de humedad, llovizna, entre otros, en área rural con bajo ruido de fondo, menor a 40 dBA).
Se entenderá como validación en entornos simulados al software con las características de una línea de transmisión que definirá el mandante respecto a la longitud de la línea(km), tamaño en kV, número de torres, características del terreno por donde pasará, tamaño y material del conductor, entre otros parámetros de entrada al/los software.
Se espera que el prototipo cumpla, con al menos, los siguientes requisitos/parámetros/atributos:
1. Disminuya el ruido audible generado por el efecto corona respecto a la situación base (valores iguales o menores a los 35 decibeles), a partir de un análisis técnico de entorno simulado.
2. Pueda ser utilizado, en líneas de transmisión ya en operación, para lo cual se espera que sea compatible con la normativa eléctrica y ambiental y sea factible de adaptar a las estructuras existentes.
Para la simulación del efecto corona y el ruido que se genera en las líneas de transmisión de alto voltaje generalmente requiere un software especializado que pueda modelar con precisión los fenómenos electromagnéticos involucrados. Entre los programas de software que existen las dos opciones que se usan comúnmente para este propósito son PSCAD y EMTP-RV.
El resultado de esta Etapa será un prototipo validado en entornos reales controlados. Se entenderá como prototipo en entornos reales: la construcción y desarrollo de la solución de tal manera de contar con un prototipo real que pueda ser puesto a prueba en un entorno controlado.
La validación a nivel de entornos reales se entenderá como: la puesta a prueba del prototipo de solución tecnológica en un ambiente real, pero con condiciones controladas (patio de prueba) y con parámetros definidos por el mandante con el fin de caracterizar una situación base común para los equipos. El Ministerio de Energía, en su calidad de mandante, gestionará la disponibilidad de un patio de prueba adecuado para el desarrollo de esta validación, a través de la Asociación de Transmisoras de Chile. En cuanto a características técnicas, el patio de prueba debe ser del rango de tensión mínimo de 220 kV y que permita tener sistema de protección de sobre corriente/tensiones programables para poder operar de forma segura.
Se espera que el prototipo cumpla con, al menos, los siguientes requisitos/parámetros/atributos:
1. Disminuya el ruido audible generado por el efecto corona respecto a la situación base (valores iguales o menores a los 35 decibeles).
2. Pueda ser utilizado en líneas de transmisión ya en operación, para lo cual se espera que cumpla con la normativa ambiental y eléctrica y sea factible de adaptar a las estructuras existentes.
3. Su implementación implique un costo que sea competitivo comparado con soluciones tradicionales.
Validación de Entornos Reales
La presente convocatoria adjudicará en esta etapa hasta 3 proyectos.
Las actividades de esta Etapa deberán desarrollarse dentro de un plazo máximo de 6 meses.
Para avanzar a la siguiente Etapa, en caso de que el Desafío lo considere, todos los proyectos adjudicados en la Etapa 2 deben haber presentado su informe de resultados y su propuesta de continuidad para la Etapa 3 antes del término de la Etapa 2. Junto con esto, deberán haber declarado todos los gastos correspondientes al presupuesto ejecutado en la Etapa 2.
El monto por cofinanciar para cada proyecto adjudicado para la Etapa 2 es de hasta $60.000.000, lo que corresponde hasta el 80% del costo total del proyecto. El porcentaje restante, mínimo 20% del costo total del proyecto, debe ser aportado por el equipo beneficiario, y/o la(s) entidades asociada(s) en forma nueva o incremental.
Implementación y/o escalabilidad demostrada en entorno real
La presente convocatoria adjudicará en esta Etapa 1 proyecto.
Las actividades de esta Etapa deberán desarrollarse dentro de un plazo máximo de 12 meses.
El monto a cofinanciar por cada proyecto adjudicado para la Etapa N°3 es de hasta $150.000.000, lo que corresponde hasta el 80% del costo total del proyecto. El porcentaje restante, mínimo 20% del costo total del proyecto, debe ser aportado por el equipo beneficiario, y/o la/s entidad/es asociada/s en forma nueva o incremental.
El resultado de esta fase será la implementación y/o escalabilidad demostrada en entorno real. Se entenderá como la implementación y/o escalabilidad demostrada en entorno real: a la implementación de un piloto en una línea de transmisión eléctrica2 de 220 kV o superior, por un periodo de 6 meses en el que se pueda evaluar el efecto sobre el ruido audible por efecto corona con y sin la solución.
Se espera que la implementación y/o escalabilidad cumpla con al menos los siguientes requisitos/parámetros/atributos:
El resultado de esta etapa será:
1. Las mediciones de ruido en decibeles (dB) con y sin la solución utilizando los procedimientos normativos específicos establecidos en el Decreto Supremo Nº 38/11 del Ministerio del Medio Ambiente. Revisar en el punto 6.4 de esta guía técnica.
2. La percepción de ruido por parte de personas habitantes de los lugares en los cuales se implementará la solución, estableciendo una escala de 0 a 10, donde 0: no percibe ruido molesto; 1-3: ruido molesto leve; 4-8: ruido molesto moderado 9-10: ruido molesto intenso.
3. Identificación de aprendizajes obtenidos durante el piloto y en base a eso una propuesta de ajuste en la solución.
4. Reporte informando cómo la solución cumple con los atributos solicitados en la guía técnica. Puede ser elaboración de ficha técnica que incluya los atributos y/o funcionalidades de la solución.
