Maestría en Energías Renovables

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Examinando Maestría en Energías Renovables por Director "Galeano González, David Andrés"

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    Prefactibilidad de implementación de un pequeño reactor modular para generación de energía eléctrica en un campo petrolero
    (2025-04-30) Llanes Rincón, Hermes Orlando; Pérez Forero, Alison Yanith; Galeano González, David Andrés; Pardo González, Ángela Patricia
    Se realizó un estudio de prefactibilidad para la implementación de un pequeño reactor modular (SMR) por sus siglas en inglés, para generación continua, limpia y de alta disponibilidad de energía eléctrica en las operaciones de producción de un campo petrolero, donde la mitad de su energía proviene de combustibles fósiles, con el objetivo de descarbonizar la matriz energética y lograr la reducción de emisiones de CO2. El estudio incluyó: • Revisión de la regulación nuclear existente en el país e identificación de los requerimientos de regulación y normativas requeridas por el Organismo International de Energía Atómica (OIEA). • Desarrollo de un estudio de prefactibilidad que evalúe la implementación del SMR con la infraestructura existente del campo petrolero, revisando la compatibilidad técnica y la posibilidad de reemplazar una fuente de energía fósil por otra con menores emisiones de CO2. • Demostrar que el reactor tiene una operación segura en las condiciones reales del campo petrolero y ante diferentes modos de falla se garantice un apagado rápido y seguro del reactor. En los resultados se muestra que el reactor seleccionado es el módulo VOYGR® de Nuscale, de 77 MWe, considerando los 6 parámetros de la NEA/OCDE y la sustitución de combustible fósil del campo petrolero, como los casos planteados en la industria petrolera de Canadá. En este caso, se estimó una reducción de emisiones de 194 mil TON CO2e/año, con beneficios económicos anuales estimados en MUSD$62,6, que apalancan la inversión con un tiempo de recuperación menor a 5 años, lo que confirma los beneficios de la tecnología vistos en el marco teórico. Para sustentar la estimación del tiempo de recuperación inferior a cinco años, se realizó un análisis de sensibilidad considerando variaciones en el precio del MWh (entre 52 y 120 USD/MWh), tasa de descuento (5%-10%) y factores de planta (85%-95%). Bajo el escenario base (LCOE de 65 USD/MWh, tasa de descuento del 7% y factor de planta del 93%), el retorno de la inversión es de 4.7 años. En un escenario adverso (precio bajo y 85% de disponibilidad), el tiempo de retorno se extiende a 7.2 años. Esto confirma que, incluso en condiciones conservadoras, la inversión es financieramente atractiva para sustitución de generación fósil en campos petroleros. Todo lo anterior permitió concluir que la respuesta del reactor ante eventos transitorios en un campo petrolero presenta un apagado rápido y seguro, brindando una energía continua y de bajas emisiones sin tener variabilidad en los precios de energía eléctrica, ni en la continuidad del servicio por fenómenos climáticos como el del Niño. Esto permitiría configurar una matriz eléctrica diversificada y resiliente ante desafíos climáticos y de suministro de combustibles fósiles.