La Agencia Internacional de la Energía define la energía solar como aquella que se puede extraer de la luz solar que llega a la tierra y ser transformada en otras formas de energía útil, como energía térmica o eléctrica.

La luz solar puede ser convertida de manera directa en energía eléctrica, a través de celdas fotovoltaicas o bien en energía calórica a través de equipamiento de concentración solar.

En los sistemas de aprovechamiento térmico, el calor recogido en los colectores solares o concentradores puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades como, por ejemplo, obtención de agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para fines de calefacción, aplicaciones agrícolas, y la producción de electricidad a través de un proceso termoeléctrico.

Por su parte, los Paneles Fotovoltaicos, que constan de un conjunto de celdas solares, se utilizan para la producción de electricidad y constituyen una adecuada solución para el abastecimiento eléctrico tanto en áreas rurales como desérticas, que cuentan con un recurso solar abundante. La electricidad obtenida mediante los sistemas fotovoltaicos puede utilizarse en forma directa, o bien ser almacenada en baterías para utilizarla durante la noche.

Fuente: Internacional Energy Agency

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La energía eólica es aquella energía cinética que se encuentra disponible en una masa de aire en movimiento (viento). Según la Administración de Información de la Energía de los EE.UU. esta energía ha sido utilizada por el ser humano desde, al menos, el año 5.000 A.C.

Los aerogeneradores son dispositivos diseñados para transformar la energía cinética del viento en energía eléctrica. Producto de intensas actividades de investigación y desarrollo, su diseño aerodinámico ha tenido importantes variaciones desde sus orígenes a la fecha. En la actualidad, el diseño más común consiste en una turbina de tres palas) montadas sobre una torre. La turbina está acoplada mecánicamente a un generador eléctrico. La cantidad de energía que un aerogenerador puede transformar en electricidad dependerá, además de la velocidad del viento, de la altura de la torre y del largo de sus palas.

Fuente: EIA – U.S. Energy Information Administration

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La bioenergía se define como la energía contenida en la biomasa. La biomasa corresponde a cualquier materia orgánica que esté disponible de manera renovable, tales como residuos de animales, plantas, cultivos o deshechos orgánicos.

Dependiendo de la biomasa que se utilice, la bioenergía puede ser utilizada como energía térmica, a partir de la quema directa, o bien a partir de un proceso de transformación en un combustible gaseoso (biogás) o en un combustible líquido (biocombustible).

Fuente: Agencia Internacional de la Energía

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La Asociación Europea de la Energía Oceánica plantea que hay, al menos, cuatro formas de extraer el contenido energético disponible en los mares: tecnología undimotriz, mareomotriz, de gradiente térmico y de gradiente de salinidad.

La tecnología undimotriz extrae energía del movimiento de las olas, de igual forma, la tecnología mareomotriz aprovecha las mareas o corrientes marinas. Por su parte, la tecnología de gradiente térmico aprovecha las diferencias de temperatura entre la superficie y las aguas profundas, y, por último, está la tecnología gradiente de salinidad.

Chile es un país que tiene más de 4.500km de costa y una tradición naval importante, por lo que se estima que la energía de los mares puede jugar un rol, tanto a nivel de provisión de energía a la red como en aplicaciones descentralizadas. Con el propósito de aprovechar estas ventajas, nuestro país ha estado preparando sus capacidades tecnológicas poniendo en marcha una serie de iniciativas público-privadas, que buscan entender mejor el tipo de recurso de recurso y su disponibilidad en el territorio, evaluar los impactos ambientales y sociales, así como también preparar el capital humano necesario para facilitar la implantación de esta tecnología cuando esta esté en condiciones de competir en el mercado.

Fuente: Ocean Energy Europe

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La energía eléctrica producida a partir de la energía potencial contenida en un volumen de agua ubicado a una cierta altura se denomina energía hidroeléctrica. En Chile, se utilizan generalmente dos tipos de centrales, de embalse y de pasada.

Las centrales de embalse interrumpen el curso normal de un río con el propósito de controlar la acumulación o liberación del agua almacenada, lo que permite gestionar la cantidad de energía producida. Las centrales de pasada desvían momentáneamente una parte del caudal de un curso de agua, con el propósito de dejarla caer sobre una turbina que produce la electricidad. Una vez terminado el proceso, el agua es devuelta al cauce natural.

La energía hidroeléctrica es renovable y su disponibilidad depende principalmente de los ciclos hidrológicos. Es del caso señalar que la Ley General de Servicios Eléctricos, en su artículo 225, define que serán consideradas como Medios de Generación Renovables No Convencionales, aquellas centrales hidroeléctricas cuya potencia conectada sea inferior o igual a los 20 MW.

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La energía geotérmica de alta entalpía es aquella en forma de calor que está disponible bajo la superficie terrestre, a profundidades relativamente bajas, producto de la presencia de magma a alta temperatura.

Una forma de extraer esta energía es aprovechar yacimientos de agua o vapor subterráneo que estén cercanos a la fuente de calor.

El calor extraído en la superficie se utiliza para producir vapor a presión que alimenta a una turbina encargada de la producción de electricidad. Finalmente, en las centrales de ciclo cerrado, el agua es reinsertada al yacimiento con el propósito que absorba nuevamente la energía térmica disponible.

Por su parte, la energía geotérmica de baja entalpía aprovecha las propiedades de aislación térmica de la parte más superficial de la corteza terrestre. A unos pocos de metros bajo tierra, la temperatura se mantiene estable durante el año en algunas decenas de grados Celsius. Con el propósito de aprovechar este fenómeno, se instala un circuito de cañerías bajo tierra, y se hace circular lentamente un líquido caloportador que en la superficie está a temperatura ambiente. Independientemente de cuál sea la temperatura ambiente, el líquido, al circular por las cañerías, equilibra siempre su temperatura con de la tierra. Así, si la temperatura ambiente es menor a la del interior de la cañería, entonces el líquido absorbe temperatura, mientras que, si el ambiente tiene una temperatura superior, entonces baja su temperatura.

Existe una gran variedad de formas para aprovechar la geotermia de baja entalpía, tanto para calefacción, refrigeración y agua caliente sanitaria. Una forma que ha probado ser eficiente es el uso de bombas de calor.

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Los sistemas de almacenamiento de energía no producen energía por sí mismos, sino que permiten absorber energía desde una fuente en un momento determinado, y entregarla en otro momento para su consumo.

Según lo indica el Centro de Sistemas Sustentables, de la Universidad de Michigan, las tecnologías de almacenamiento están siendo desarrolladas, al menos, desde la primera mitad del siglo XIX. No hay una única forma de clasificar los sistemas de almacenamiento, sin embargo, lo más común es hacerlo a partir de la forma de energía que es almacenada. Así, es posible distinguir los sistemas de almacenamiento eléctricos, químicos, electroquímicos, mecánicos, hidráulicos y térmicos.

A la fecha, los sistemas de almacenamiento de energía se han masificado en aplicaciones donde no se requieren altos volúmenes de energía. Sin embargo, la investigación y desarrollo en esta área tomó fuerza, primero con la crisis del petróleo en EE. UU. de los años 70s y, más recientemente, a partir del impulso dado por la industria de la movilidad eléctrica.

Desde la perspectiva de las aplicaciones en la red eléctrica, que requieren grandes volúmenes de energía, los sistemas de almacenamiento más comunes son los de bombeo. Estos emulan la operación de una central hidroeléctrica, ya que utilizan energía eléctrica para bombear grandes volúmenes de agua hacia un depósito ubicado a una cierta altura, almacenando la energía en forma de energía potencial. Para extraer la energía, se deja caer el agua sobre una turbina, la cual está acoplada a un generador eléctrico.

Con los últimos desarrollos tecnológicos, el almacenamiento electroquímico en formas de baterías ha ido aumentando la cantidad de energía almacenable, al mismo tiempo que ha reducido considerablemente sus costos de inversión.

El primer sistema de almacenamiento conectado a la red eléctrica instalado en Chile está en la Subestación Eléctrica Andes, y fue puesto en servicio en 2009.

Fuente: Center for Sustainable Systems (University of Michigan)

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Actualidad

Publicado el 12-02-2020
Advierten de retraso en construcción de línea de transmisión clave para el desarrollo de las energías renovables

Se trata del proyecto Kimal-Lo Aguirre, con el que se busca llevar la energía producida en el norte a los grandes centros de consumo. No obstante, se estima que podría entrar en operación recién en 2031.

En medio del proceso de descarbonización que impulsa desde el año pasado el Gobierno, se dio a conocer un informe en el que identifican amenazas que podrían significar retrasos en los plazos de salida de operación de las centrales termoeléctricas, que se estima salgan de operación antes de 2040. Y es que, en el último informe de Propuesta de Expansión del Coordinador Eléctrico Nacional, la autoridad señaló que el proyecto HVDC Kimal-Lo Aguirre —línea de transmisión única en su tipo con una extensión de más de 1.500 kilómetros—, al mes de enero, aún no daba inicio al proceso de Estudio de Franja, tal como quedó definido en el decreto del Ministerio de Energía.

El trámite es trascendental para el futuro de esta iniciativa, que será implementada por primera vez en una escala de esta magnitud. Y con esta se definirá el trazado en el que se ubicarán las torres de alta tensión que llevarán la energía a los centros de consumo. Por esta razón, el Coordinador aseguró que esta situación ‘implica una alta probabilidad de que la fecha de entrada en servicio del proyecto se desplace al menos un año (2031)’.

Según se añade en dicho informe, un proyecto de transmisión de esta envergadura no está exento de enfrentar oposiciones de comunidades y de tener una tramitación ambiental compleja, principalmente por la extensión que se plantea, la tecnología que se utilizará, y además porque cruzará en algunos tramos por zonas similares a las utilizadas por la línea Cardones-Polpaico. Esta última enfrentó importantes dificultades con las comunidades locales que se oponían a la construcción, antes de que finalmente entrara en operaciones en 2019. A juicio del Coordinador, esto podría conllevar atrasos adicionales al plazo de 7 años considerado en el decreto del Ministerio de Energía.

Renovables

En cada uno de los eventos en los que el ministro de Energía, Juan Carlos Jobet, ha abordado el plan de descarbonización, destaca la importancia del desarrollo de las líneas de transmisión, ya que, a diferencia de las fuentes de generación de energías convencionales, las renovables hay que transportarlas desde el lugar en el que se producen. Esto es también un consenso en la industria, desde donde se apunta que la progresiva inserción de renovables variables deberá estar acompañada de obras de expansión en el sistema de transmisión, con la pérdida de energía ante las congestiones del sistema.

Es por eso que desde Acera, gremio que reúne a las renovables, ven con preocupación el efecto que podría tener este retraso en el programa de descarbonización. ‘Si no existe una capacidad de transporte de energía entre la demanda eléctrica de la Región Metropolitana y la zona norte lo suficientemente grande, será necesario mantener en servicio centrales a vapor-carbón ubicadas en la zona centro-sur, lo que evidentemente es perjudicial para acelerar la descarbonización y, junto con ello, la transición energética’, aseguró Carlos Finat, director ejecutivo de Acera.

El líder gremial destaca que además el Coordinador Eléctrico Nacional reveló en el informe que cuando entre en operación la iniciativa, si fuese construida con la capacidad mínima recomendada (2.000 MW), estaría sujeta a un uso intensivo desde su primer día de operación. ‘Todo lo anterior hace pensar que, en primer lugar, se debería considerar un nivel de capacidad considerablemente mayor que la del antes mencionado y poner el mayor esfuerzo por adelantar su entrada en servicio’, sostuvo Finat.

La importancia de la expansión de los proyectos de transmisión también ha sido tema en los editoriales de la consultora Systep, que en septiembre del año pasado señaló que la experiencia ha demostrado que los proyectos de generación tienen tiempos de implementación y puesta en servicio más rápidos que los proyectos de transmisión. En ese escenario, apuntaron a que ‘parece recomendable que en el corto plazo se incorporen medidas de flexibilidad operacional en transmisión, que permitan incrementar el uso de las capacidades de la red, mientras no se materialicen las obras de transmisión. Medidas posibles son inversiones en sistemas de control y automatismos aplicados a transmisión’.

Fuente: El Mercurio

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