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Follow-Up Study on Chile Reveals Rapid Path to Decarbonization

Chile has one of the most ambitious decarbonization plans in the world, targeting carbon neutral electricity in 2050. This South American country is already at a 70% renewable energy share with some of the world´s best wind and solar resources available. It is possible to retire coal in Chile before 2030 and to reach a 100% carbon neutral power system before 2050.

During the “Chile, Towards a Future of 100% Renewable Energy” webinar in July, 2021, Wärtsilä experts Jussi Heikkinen, Growth and Development Director and Antti Alahäivälä, Business Development General Manager shared the results of the follow-up study “Towards a Future of 100% Renewable Energies.”

“Many have asked whether it would be possible in Chile to retire coal even before 2030 and sure, it is possible,” Heikkinen said. “However, the power system is not capable of serving the load without coal and diesel oil plants until adequate quantities of new solar, wind, battery storage and flexible gas generation plants have been built.”

A panel of local and international energy-related experts joined Heikkinen to discuss the results of the study. Founding partner of EnerConnex, Ana Lía Rojas, Inodu Consultant Jorge Moreno and Head of the Studies and Policies Division for the Ministry of Energy, Carlos Barría Quezada, shared their impressions of the study during the panel review moderated by Carlos Finat with the Chilean Association for Renewable Energies, ACERA AG.

“I want to thank Wärtsilä for the effort made in developing this second  study that comes to give us additional light and background on the potential and tremendous possibilities that Chile has to make an early energy transition,” Finat said. “It’s a very in-depth study.

“I think the value of having this type of study and reports available is that it is precisely for those decision makers that can evaluate and can access in-depth this study because this study gives us scenarios,” Rojas added. “The value of the scenarios I think is fundamental, to understand what is possible and how it is possible to make this path towards the energy transition and a 100% renewable electricity system.”

“Congratulations on the study and the analysis,” Barría Quezada said. “It is always valued. In Chile the contribution of technical and rigorous studies allow us to understand the possible paths of the electrical system. We have to be doing things today [not in the next few years] and this kind of analysis shows us the urgency of the regulatory point of view.”

The study indicates that although competitive renewable energy and battery storage are available, the missing piece of the puzzle is long-term energy storage, which has the role of ensuring proper system function and reliability even during longer usual weather patterns such as drought, extreme heat or cold waves, cloud cover and rain, low wind periods as well as low solar seasons such as winter.

Utilizing the Power-to-Fuel-to-Power as the long term energy storage saves Chile an estimated 17 billion dollars or 26 percent in investments and enables lower generation costs with better system reliability.

There are 4 main stages in the decarbonization process:

  1. Retire high carbon emitting coal and diesel oil power plants by 2030
  2. To make the retirements possible, Chile needs to construct more wind, solar, battery storage and flexible gas generation plants which can serve the load when coal and diesel oil capacities are gone
  3. After closure of coal and diesel oil plants, expand the solar, wind, battery storage and flexible gas generation plants to meet the load
  4. The final step is taken when the flexible gas generation plants are converted to renewable fuels, which is a step that can be taken before 2050. Aligning the power system development with the National Green Hydrogen Strategy (including hydrogen-derived carbon neutral fuels such as ammonia and methanol) will truly have a positive impact in the country’s decarbonization plan as it enables construction of the most economical long term energy storage using the Power-to-X-to Power (PtXtP) process.

Here are some key findings from the study:

  • Electricity generation costs will not increase despite the ambitious targets. In fact, after coal and diesel oil plants are removed from the system, generation costs will decline rapidly, which is estimated to be almost 40 percent compared to today’s level.
  • In the optimal scenario, 49 BUSD is to be invested in the power system on the generation side. Some additional investments are necessary in the grid to bring all the renewables to the load centers.
  • Carbon emissions decline slowly during the first half of this decade, but emissions decline rapidly when coal and diesel oil plant closures start. By 2030 carbon emissions have gone down by more than 80% compared to 2020.
  • The plan is fully realistic and it can be done without new technologies, but policy changes on the regulatory side are necessary to accelerate progress.

Watch the recording and download the presentation here

Un estudio de seguimiento sobre el sistema energético de Chile revela el camino rápido hacia la descarbonización

Chile cuenta con uno de los planes de descarbonización más ambiciosos del mundo, con el objetivo de lograr un sistema energético neutro en carbono para 2050. Este país sudamericano  ya cuenta con una cuota de energía renovable del 70% gracias a la disponibilidad de algunos de los mejores recursos eólicos y solares del mundo. Es posible retirar el carbón en Chile antes de 2030 y alcanzar un sistema de energía 100% neutro en carbono antes de 2050.

Durante el seminario web “Chile, hacia un futuro de energía 100% renovable”  en julio de 2021, los expertos de Wärtsilä Jussi Heikkinen, Director de Crecimiento y Desarrollo y Antti Alahäivälä, Gerente General de Desarrollo de Negocios compartieron los resultados del estudio de seguimiento  “Hacia un futuro de energías 100% renovables”.

“Muchos se han preguntado si sería posible en Chile sin carbón,  incluso antes de 2030,  y claro que es posible”, dijo Heikkinen. “Sin embargo, el sistema de energía no es capaz de servir la carga sin plantas de carbón y diesel hasta que se hayan construido cantidades adecuadas de nuevas plantas solares, eólicas, de almacenamiento de baterías y de generación de gas flexible”.

Un panel de expertos locales e internacionales relacionados con la energía se unió a Heikkinen para discutir los resultados del estudio. La socia fundadora de EnerConnex, Ana Lía Rojas, el consultor de Inodú Jorge Moreno y el Jefe de la División de Estudios y Políticas del Ministerio de Energía, Carlos Barría Quezada, compartieron sus impresiones del estudio durante la revisión del panel que fue moderado por Carlos Finat de la Asociación Chilena de Energías Renovables, ACERA AG.

“Quiero agradecer a Wärtsilä por el esfuerzo realizado en el desarrollo de este segundo estudio que viene a darnos luz adicional y antecedentes sobre el potencial y las tremendas posibilidades que tiene Chile para hacer una transición energética temprana”, dijo Finat. “Es un estudio muy profundo”.

“Creo que el valor de tener este tipo de estudios e informes disponibles es que es precisamente para aquellos tomadores de decisiones que pueden evaluar y pueden acceder en profundidad a este estudio porque nos brinda escenarios”, agregó Rojas. “El valor de los escenarios me parece fundamental, entender qué es posible y cómo se puede hacer este camino hacia la transición energética y un sistema eléctrico 100% renovable”.

“Felicidades por el estudio y el análisis”, dijo Barría Quezada. “Siempre se valora. En Chile el aporte de estudios técnicos y rigurosos nos permite entender los posibles caminos del sistema eléctrico. Tenemos que estar haciendo las cosas hoy [no en los próximos años], y este tipo de análisis nos muestra la urgencia del punto de vista regulatorio”.

El estudio indica que aunque la energía renovable competitiva y el almacenamiento de baterías están disponibles, la pieza que falta en el rompecabezas es el almacenamiento de energía a largo plazo, que tiene el papel de garantizar el funcionamiento adecuado del sistema y la fiabilidad, incluso durante los patrones climáticos habituales más largos, como la sequía, el calor extremo o las olas de frío, la nubosidad y la lluvia, los períodos de viento bajo, así como las temporadas solares bajas, como el invierno.

La utilización de Power-to-Fuel-to-Power como almacenamiento de energía a largo plazo le ahorra a Chile un estimado de 17 mil millones de dólares o 26 por ciento en inversiones y permite menores costos de generación con una mejor confiabilidad del sistema.

Hay 4 etapas principales en el proceso de descarbonización:

  1. Retirar las centrales eléctricas de carbón y gasóleo con altas emisiones de carbono para 2030
  2. Para que el retiro sea posible, Chile necesita construir más plantas eólicas, solares, de almacenamiento de baterías y de generación flexible de gas que puedan servir la carga cuando las capacidades de carbón y diesel se hayan ido
  3. Después del cierre de las plantas de carbón y gasóleo, ampliar las plantas solares, eólicas, de almacenamiento de baterías y de generación flexible de gas para satisfacer la carga
  4. El paso final se toma cuando las plantas de generación de gas flexible se convierten en combustibles renovables, que es un paso que se puede dar antes de 2050. Alinear el desarrollo del sistema de energía con la Estrategia Nacional de Hidrógeno Verde (incluidos los combustibles neutros en carbono derivados del hidrógeno, como el amoníaco y el metanol) realmente tendrá un impacto positivo en el plan de descarbonización del país, ya que permite la construcción del almacenamiento de energía a largo plazo, y más económico, utilizando el proceso Power-to-X-to Power (PtXtP).

Estos son algunos hallazgos clave del estudio:

  • Los costos de generación de electricidad no aumentarán a pesar de los ambiciosos objetivos. De hecho, después de que las plantas de carbón y diesel se retiren del sistema, los costos de generación disminuirán rápidamente, lo que se estima que es de casi el 40 por ciento en comparación con el nivel actual.
  • En el escenario óptimo, 49 BUSD se invertirán en el sistema de energía en el lado de la generación. Algunas inversiones adicionales son necesarias en la red para llevar todas las energías renovables a los centros de carga.
  • Las emisiones de carbono disminuyen lentamente durante la primera mitad de esta década, pero las emisiones disminuyen rápidamente cuando comienzan los cierres de plantas de carbón y diesel. Para 2030, las emisiones de carbono se han reducido en más del 80% en comparación con 2020.

El plan es totalmente realista y se puede hacer sin nuevas tecnologías, pero los cambios de política en el aspecto regulatorio son necesarios para acelerar el progreso.

Vea la grabación y descargue la presentación aquí