INTRODUCCIÓN

Para el presente trabajo se hace un análisis de la distribución espacial actual y tendencias en la evolución de la generación fotovoltaica en comunas del área urbana de Santiago, Chile, a través de Sistemas de Información Geográfica (SIG).

Esta información es útil para conocer qué incentivos y qué barreras tienen los diferentes sectores de la capital para poder ver un mayor despliegue de estas tecnologías, las que son cruciales para la transición energética baja en carbono, además de presentar múltiples beneficios tanto para el sistema eléctrico en su conjunto como para los consumidores. 

Santiago, al ser la ciudad más grande y habitada de Chile, concentra un amplio espectro de niveles socioeconómicos y con buen potencial para la generación solar fotovoltaica. Esto la posiciona como un área de estudio representativa para el resto de las ciudades de Chile, como un indicador sobre cómo han ido evolucionando los incentivos y cómo se han ido gestionando las barreras para permitir una mayor participación de la generación distribuida en la matriz energética.

Antecedentes

La generación distribuida está transformando la forma en que producimos y consumimos energía, ofreciendo una alternativa más eficiente y sostenible al modelo tradicional centralizado. Este enfoque permite generar electricidad en lugares cercanos al consumo, como hogares o edificios, evitando las pérdidas energéticas que suelen ocurrir durante la transmisión y distribución a largas distancias.

Además, la generación distribuida facilita la integración de energías renovables, como la solar y la eólica, promoviendo una transición hacia una matriz más limpia. Los consumidores pueden convertirse en "prosumidores", participando activamente en la producción de su energía y disminuyendo su dependencia de las grandes redes eléctricas.

Entre sus beneficios destacan (Acesol, 2024):

• Reducción de pérdidas: Al producir cerca del punto de uso, se minimizan las pérdidas en la red.
• Sostenibilidad: Promueve un uso más eficiente de los recursos y favorece las energías renovables.
• Autonomía y resiliencia: Los usuarios ganan independencia energética y las redes se fortalecen ante contingencias.
• Ahorro económico: Generar parte o toda la electricidad consumida reduce costos en la factura eléctrica.
• Desarrollo local: Estimula la economía mediante la creación de empleo en instalación y mantenimiento de sistemas descentralizados.
• Gestión democrática: Rompe con el modelo centralizado y fomenta una participación más equitativa en la gestión de los recursos energéticos.

En definitiva, este modelo descentralizado no solo impulsa un sistema más eficiente y limpio, sino que también fomenta una mayor autonomía para los consumidores y una economía energética más equitativa y sostenible.

La Ley de Chilena de Generación Distribuida para el Autoconsumo (también conocida como Ley de Facturación Neta o Net Billing) da derecho a los clientes regulados a instalar sus propios sistemas de autogeneración y vender sus excedentes a la red de distribución a un precio regulado. Con la promulgación de esta ley en 2014, en los últimos 10 años se ha observado un gran crecimiento de los medios de generación distribuida en todo Chile, pero principalmente en los mayores centros de consumo como en la ciudad de Santiago, tal como se aprecia en la Figura 1 y 2 a continuación.

Se da la relación de que las áreas que cuentan con un uso más intensivo en energía son las que tienen también mayores recursos, mayor capacidad de endeudamiento y mayor espacio disponible, reflejándose en el potencial instalable del tipo habitacional en estas comunas. Las pequeñas y medianas empresas (PYMEs) que tienen un uso intensivo de energía y capacidad crediticia también son aptos para instalaciones del tipo comercial o industrial (E2BIZ, 2021).

Descripción del área de estudio

Santiago, la capital de Chile, es una ciudad diversa y extensa, con características económicas y sociales marcadamente diferenciadas entre sus comunas. Según fuentes de información del Gobierno Regional Metropolitano de Santiago, la superficie del área urbana abarca aproximadamente 837 km², aunque considerando toda la Región Metropolitana, el área alcanza unos 15,400 km². Posee una población de cerca de 7.1 millones de habitantes, lo que representa aproximadamente el 35% de la población total del país. La densidad demográfica varía significativamente entre comunas.

En cuanto a la distribución económica y de riqueza, según fuentes de información del último censo hecho por el Instituto Nacional de Estadística de Chile (INE, 2017), la ciudad refleja una fuerte segmentación socioeconómica, donde las actividades económicas y los niveles de ingresos están claramente distribuidos:

Sector Oriente (comunas como Las Condes, Vitacura, Lo Barnechea, La Reina, Providencia)

• Características: Estas comunas concentran las mayores riquezas y los índices más altos de calidad de vida.
• Actividades económicas: Principalmente servicios financieros, inmobiliarios, comercio de lujo, educación de alto nivel, y turismo.

Centro de Santiago (comuna de Santiago y aledañas)

• Características: Históricamente el núcleo administrativo y comercial del país, con alta densidad poblacional.
• Actividades económicas: Comercio, servicios públicos, instituciones gubernamentales, turismo cultural, y educación universitaria.

Sector Sur y Poniente (comunas como Puente Alto, La Pintana, Maipú, Pudahuel)

• Características: Alta población, mayor concentración de sectores de ingresos medios y bajos, y mayor desigualdad.
• Actividades económicas: Industria manufacturera, comercio a pequeña escala, y servicios básicos.

Sector Norte (comunas como Quilicura, Lampa, Colina)

• Características: Áreas en desarrollo con creciente urbanización y expansión habitacional.
• Actividades económicas: Parques industriales, logística, y zonas agrícolas en disminución por urbanización.

Dado este contexto, se puede entender que la ciudad de Santiago presenta enormes desigualdades socioeconómicas entre sus habitantes según su ubicación (ver Figura 3). Una gran diferencia puede notarse a través de la disponibilidad de espacio de los terrenos privados y el área construida de las viviendas, la cual tiene una relación directa con el nivel de ingresos de cada territorio (Allards, 2011). Dado este contexto, se concentran las mejores condiciones para instalación de medios de generación distribuida fotovoltaica en las comunas del sector oriente de Santiago (Las Condes, Lo Barnechea, Vitacura y La Reina) las cuales son las de mayores ingresos económicos. Sin embargo, en comunas más segregadas, es usual ver la convivencia de distintos usos de suelo como el industrial y el residencial, por lo que hay mayor generación distribuida de grandes instalaciones.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

• Determinar la distribución espacial de la capacidad instalada fotovoltaica en las comunas del área urbana de la ciudad de Santiago y tendencias según tipo de instalaciones.
• Categorizar los territorios según grupos socioeconómicos.
• Relacionar la capacidad instalada de generación distribuida fotovoltaica según tipo con el nivel socioeconómico de las comunas de Santiago.

PROCEDIMIENTO

Para elaborar el mapa se recopilaron shapes y tablas de datos de las siguientes fuentes:

• División Política Administrativa 2023. Fuente: Unidad de Investigación Territorial, Departamento de Estudios y Análisis Territorial, División de Políticas y Estudios, SUBDERE. Disponible en: www.geoportal.cl
• Grupos socioeconómicos por manzana según Censo 2012, Área metropolitana de Santiago. Fuente: Centro Datos Abierto / Observatorio de Ciudades UC. Disponible en: https://ideocuc-ocuc.hub.arcgis.com/datasets/c264bc8bca7f45bc8ae74329557628b2_0/explore?location=-33.478952%2C-70.644191%2C10.18
• Estadísticas de Generación Distribuida en Chile. Fuente: Energía Abierta. Disponible en: http://energiaabierta.cl/categorias-estadistica/ernc/

Primero se agregó el complemento de Quick Map Services y se buscó el mapa de ESRI World Imagery para poder tener de base de visualización para todas las operaciones. 

Se obtuvo un shape de regiones de Chile, de comunas de Chile y otro de grupos socioeconómicos de Santiago. Lo primero que se hizo fue reproyectar las capas y dejarlas todas en el sistema de referencia de coordenadas WGS84: EPSG 4326.

Se configuró la simbología del shape de regiones de Chile dejando en color únicamente la Región Metropolitana que es donde se ubica la Provincia de Santiago, correspondiente al área de estudio. Esta capa se dejó en un grupo llamado Vista General para usarla en el layout final, como se aprecia a continuación:

El shape de comunas de Chile se filtró en la tabla de atributos por las que se ubicaban en la Provincia de Santiago, luego se invirtió la selección, se activó la opción de edición de la tabla y se borró el registro de todas las demás provincias, dejando sólo el área de estudio.

Además, se obtuvo información cuantitativa en tablas sobre la generación distribuida de energía fotovoltaica en Santiago según tipo de instalación: Habitacional, Comercial e Industrial. Primero se tuvo que depurar la información del Excel para que la columna en común, “Comunas”, tuviera el mismo identificador, sin tildes ni “ñ”. Para esto, con el Administrador de fuentes de datos se seleccionó “Texto delimitado”, donde se agregó un archivo en “.csv” previamente guardado con ese formato. Este archivo sólo era una tabla por lo que no contenía información geográfica. Una vez agregada la tabla al panel de capas se tomó la capa de Comunas y en las propiedades se seleccionó “Uniones”. Ahí se agregó la unión con la tabla de “Capacidad_GD_Comuna” por el campo en común: “Comuna”.

Esto dio como resultado una tabla de atributos para la capa de Comunas con la capacidad instalada fotovoltaica por tipo de instalación de generación, diferenciando entre los kW de instalaciones comerciales, habitacionales e industriales. En base a esta información, se agregó un diagrama con gráfico de queso para representar la proporción de kW por tipo de instalación por comuna, con lo que se puede observar las aptitudes y tendencias de cada comuna para la instalación de generación fotovoltaica. Además, se configuró la simbología de comunas con un graduado de colores con 5 clases para representar la columna de suma de capacidad fotovoltaica instalada en kW. Con esto fue posible ver qué comunas tienen mayor capacidad en azul oscuro y menos capacidad en celeste claro.

Se configuró la simbología del shape de Grupos socioeconómicos del Área Metropolitana de Santiago en base a quintiles (Q1 a Q5) y se le dio una paleta de colores tipo semáforo. Luego se hizo una selección por ubicación para poder seleccionar todas las manzanas que intersectaban con el shape de “Comunas” para crear un nuevo shape que excluyera información geográfica de comunas fuera del área de estudio.

Luego, tomando el contexto de la comuna con mayor potencial para generación fotovoltaica industrial, se digitalizaron polígonos para representar el espacio disponible en los techos de industrias en un sector de la comuna de Pudahuel, a modo de propuesta. Se creó la nueva capa vectorial de tipo polígono llamada “Sector_industrial_util”, digitalizando 13 techos con los atributos de ID, Área (m2) y potencia (kW) para expresar el potencial de generación. Además, se digitalizaron tres alternativas de caminos de acceso en una capa llamada “Caminos_Sector_Pudahuel” con un nuevo vector de tipo línea con atributos ID y ancho de la vía en metros (ver Figura 6).

Luego, se añadieron dos nuevos mapas a la composición de impresión para colocar el mapa del área urbana de Santiago y el mapa de ubicación a nivel regional. Finalmente, se colocó la leyenda, cruz del norte, etiquetas, grilla, escala gráfica y membrete con los datos del mapa.

En la siguiente figura, se puede ver un esquema de los procesos que se llevaron a cabo en el QGIS para poder realizar el presente proyecto:

RESULTADOS

Tal como se aprecia en la Figura 8, se obtuvo como resultado un Mapa de Comunas con una paleta de colores graduados en cinco clases según la suma de capacidad instalada de generación fotovoltaica en redes de distribución, siendo el azul más oscuro el que representa una mayor capacidad y los celestes más claros una menor capacidad. También se presenta un gráfico de queso representando la proporción de capacidad instalada de generación distribuida fotovoltaica por tipo de uso: comercial, habitacional e industrial.

Además, se presenta un shape de grupos socioeconómicos por quintiles donde el color más claro representa a los sectores más acomodados de Santiago y los rojos más oscuros representan a los sectores con menores recursos, como se aprecia en la figura a continuación:

A continuación, se puede ver la tabla de atributos de la capa “Comunas”, donde se presenta la potencia instalada en kW de capacidad fotovoltaica por tipo de uso:

Como resultado final, se obtuvo el mapa que se muestra a continuación:

CONCLUSIONES

De los datos analizados se desprende que las comunas con mayor capacidad de generación fotovoltaica del tipo industrial y comercial son periféricas (Pudahuel y Quilicura), mientras que las comunas con mayor capacidad de generación del tipo habitacional se presentan en los sectores con mayores recursos de Santiago (Las Condes, Lo Barnechea, Vitacura y La Reina).

Mayor cantidad de instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo aliviarían la economía de las familias más vulnerables, sobre todo en el contexto actual de la sustancial alza en las tarifas eléctricas para clientes regulados en Chile por el ajuste del congelamiento que se hizo durante el período de pandemia. Hasta ahora sólo han podido acceder a estas tecnologías quienes tienen para pagar la inversión, por lo que se reconoce una necesidad en apoyos financieros o programas que puedan agregar demanda (comunidades energéticas) para poder integrar a aquel segmento que posee menores ingresos.

Chile aún está por debajo del nivel de penetración de la generación distribuida comparado con promedio a nivel mundial (ACESOL, 2024) dado que aún persisten barreras económicas y regulatorias. Es necesario seguir avanzando en incentivos para poder aprovechar todo el potencial que tiene esta modalidad de generación de energía con los múltiples beneficios que conlleva.

RECOMENDACIONES

• Comenzar añadiendo un mapa satelital del Quick Map Services ayuda para poder ubicarnos espacialmente y evitar errores de georreferenciación de las capas.
• El comando de copiar y pegar estilo es muy rápido de usar haciendo click secundario a la capa en el panel. Cada vez que hacía alguna operación con una capa que ya tenía configurada su simbología y se me generaba una nueva, simplemente copiaba y pegaba el estilo.
• Se recomienda tratar minuciosamente las tablas que se quieran utilizar para uniones y agregar información a los datos espaciales, ya que no se aceptan tildes, “ñ” ni caracteres espaciales. Además, si son datos numéricos, hay que cuidar que estén con puntos para separar decimales y que estén configurados como número y no texto o general si es en Excel, de otro modo no deja hacer operaciones con la calculadora de datos.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• Asociación Chilena de Energía Solar A.G. - Acesol (2024). Experiencias y aprendizajes sobre generación distribuida: una mirada de la industria local. Recuperado de: https://energia.gob.cl/sites/default/files/documentos/3._barbara_barbieri_acesol_vf.pdf
• Allards, P. (2011). Segregación Residencial en la Región Metropolitana. Recuperado de: https://static.cepchile.cl/uploads/cepchile/2022/09/sem_segregacion_allard.pdf
• E2BIZ (2021). “Proyección de la Generación Distribuida en los sectores residencial, comercial e industrial en Chile. Recuperado de: https://energia.gob.cl/sites/default/files/documentos/e2biz-2021_proyeccion_de_generacion_distribuida.pdf
• Energía Abierta (2024). Generación Distribuida – Instalaciones Inscritas. Recuperado de: http://energiaabierta.cl/categorias-estadistica/ernc/
• Gobierno Regional Metropolitano de Santiago. Datos oficiales sobre la extensión territorial de la región y sus comunas. Recuperado de: https://goremetropolitana.gob.cl
• Instituto Nacional de Estadísticas de Chile (INE). Publicaciones sobre población y territorio, como el último Censo Nacional. Recuperado de: https://www.ine.cl
• Observatorio de Ciudades UC (2019). Grupos socioeconómicos por manzana según Censo 2012, Área metropolitana de Santiago. Recuperado de: https://ideocuc-ocuc.hub.arcgis.com/datasets/c264bc8bca7f45bc8ae74329557628b2_0/explore?location=-33.478952%2C-70.644191%2C10.18
• Subsecretaría de Desarrollo Regional y Administrativo (2023). División Política Administrativa. Recuperado de: www.Geoportal.cl