Vertimiento de energía solar en Chile: análisis histórico, proyección y evaluación técnica-económica de su gestión mediante sistemas BESS. Caso de estudio en la región de Tarapacá

Abstract

La Región de Tarapacá presenta un aumento sostenido del vertimiento solar debido al rápido crecimiento fotovoltaico y a las limitaciones de transmisión. Ante este escenario, el propósito de este estudio es analiza la evolución histórica del vertimiento y desarrolla un modelo conceptual para proyectar su comportamiento futuro bajo escenarios de expansión solar e incorporación de sistemas BESS, evaluando sus impactos técnico–operativos y económicos en la región. La metodología se estructuró en tres etapas: análisis histórico de los registros oficiales de vertimiento; formulación del modelo conceptual de proyección considerando capacidad instalada futura de la región; y evaluación comparativa de escenarios con y sin BESS mediante indicadores técnicos y económicos. Las proyecciones muestran que la incorporación de BESS permite controlar y reducir el vertimiento diurno en torno al 90 %. No obstante, persiste un margen residual de vertimiento que se mantiene durante todo el horizonte de análisis. Asimismo, la efectividad de los BESS depende de la capacidad de evacuación nocturna, pudiendo producirse vertimiento diferido bajo condiciones de congestión. Además, los resultados indican que sistemas de mayor tamaño presentan menor eficiencia marginal, debido dificultades para descargar completa y a la compresión del diferencial de precios(...). The Tarapacá Region faces a sustained increase in solar curtailment due to the rapid growth of photovoltaic capacity and structural transmission limitations that restrict the evacuation of available generation. In this context, the objective of this study is to analyze the historical evolution of curtailment and to develop a conceptual model to project its future behavior under scenarios of solar expansion and the incorporation of Battery Energy Storage Systems (BESS), evaluating their technical–operational and economic impacts on the regional power system. The methodology is structured into three stages: historical analysis of official curtailment records for 2022–2024; formulation of a conceptual projection model considering future installed capacity, solar availability and regional absorption capability; and comparative evaluation of scenarios with and without BESS using technical and economic indicators. The projections show that the incorporation of BESS significantly mitigates daytime curtailment, reducing it by approximately 90 %, although a small residual portion persists throughout the analysis horizon due to the accelerated growth of photovoltaic capacity. Their effectiveness is conditioned by nighttime evacuation capability, which may lead to deferred curtailment under congestion. Additionally, larger storage systems exhibit reduced marginal efficiency due to challenges in fully discharging and the compression of price differentials(...).