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 18-02-2022
Ana Lía Rojas: "Esperamos impulsar una serie de iniciativas junto a las nuevas autoridades de Energía y Medio Ambiente”

La nueva directora ejecutiva de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento (ACERA A.G.) plantea las tareas inmediatas del gremio, entre las cuales destaca abordar el riesgo que representa para la descarbonización eléctrica los retrasos en los planes de trabajo de las obras nuevas y las ampliaciones del sistema de transmisión y que producen congestiones que implican hacer recortes de inyección de energías renovables.

El canto es una de las pasiones de Ana Lía Rojas, la nueva directora ejecutiva de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento (Acera A.G.), siendo la segunda en asumir este cargo en la historia del gremio, luego del retiro de Carlos Finat. ‘Parte de mis pasiones fuera del mundo de la transición energética, el rol de las renovables y el almacenamiento, y quienes me conocen lo saben bien, es cantar, aunque no siempre mi equipo de audio y karaoke se escuche bien’, señala la ejecutiva, quien se ha desempeñado por más de 20 años en el sector energético, desde la Comisión Nacional de Energía (CNE), pasando por importantes empresas de la industria, hasta el desarrollo de la consultoría especializada con EnerConnex.

En entrevista con ELECTRICIDAD la representante sectorial examina el avance de las ERNC en el país, así como la agenda que impulsará Acera este año, en que asume un nuevo gobierno, además del trabajo que se espera de la Convención Constitucional. Presente ¿Cuál es la situación actual que aprecia en el mundo ERNC chileno? El sector ERNC ha crecido de tal forma en los últimos años, que se ha transformado en la piedra angular de la transición energética. Cerramos 2021 con casi 11.500 MW de capacidad instalada aportando con 27% de toda la energía eléctrica.

Entraron en operación más proyectos renovables y su capacidad asociada que los que ingresaron en los cuatro años anteriores. Esto muestra el dinamismo y el creciente nivel de competencia en el sector, lo que no quiere decir que la tarea está hecha, muy por el contrario. Para la tarea de disminución de emisiones del sector eléctrico se requiere aumentar los niveles de penetración de centrales renovables variables, lo cual le impone a nuestro sistema y mercado eléctrico desafíos muy relevantes, sobre los cuales tenemos que ocuparnos y en Acera hemos preparado un ambicioso plan de trabajo para impulsar una agenda que nos permita avanzar hacia un sector eléctrico 100% renovable. ¿Cuáles son los desafíos con que asume este cargo?

Uno de los grandes desafíos es seguir rompiendo paradigmas y gestionando los riesgos que amenacen el avance de esta ruta hacia una matriz eléctrica 100% renovable y carbono neutral. En materia de mercado eléctrico, lo que decidamos en los próximos cinco años, e implementemos en los siguientes 20, será crucial para conducirnos a la carbono neutralidad a 2040 o alejarnos de la meta con consecuencias catastróficas. Además de mucho diálogo y colaboración intersectorial, requerimos visión de país, respeto por el medioambiente y pueblo originarios, planificación territorial, inversión en tecnologías habilitantes e I+D+d, competencia y un mercado sin distorsiones, y, sobre todo, desarrollar proyectos que sean viables y que no desvíen la atención de los focos que hay que trabajar para hacer que la regulación y el sistema eléctrico sea funcional a la transición energética y no al revés.

¿Cuáles son los principales temas que impulsará el gremio este 2022? El año será muy desafiante. Hay una nueva administración de gobierno con la cual tenemos que trabajar en un plano de mucha cooperación. También surge el trabajo con la Convención Constitucional, aportando la experiencia de lo que se ha avanzado en materia de renovables y almacenamiento, pero de lo que aún resta por hacer y las condiciones que se requieren en el plano constitucional para que ello ocurra. En estos ámbitos, Acera pretende continuar aportando con antecedentes, fundamentos y puntos de vista que enriquezcan la discusión y nos permitan avanzar hacia un sector eléctrico verdaderamente sustentable.

Desde una perspectiva técnica, es muy importante abordar, de manera muy decidida, el riesgo que representa para la descarbonización eléctrica, así como los retrasos en los planes de trabajo de las obras nuevas y las ampliaciones del sistema de transmisión y que están produciendo, entre otras cosas, congestiones que implican hacer recortes de inyección de energía renovable.

Asimismo, es fundamental avanzar en la discusión sobre una adecuada remuneración de potencia para la generación y los sistemas de almacenamiento, sobre todo pensando que el reglamento, que estuvo en consulta pública recientemente, reduce significativamente la remuneración de las plantas solares, afectando con ello la expansión de la energía solar en la matriz eléctrica del país y las decisiones de inversión ya tomadas por las empresas generadoras en las licitaciones de las distribuidoras de electricidad desde 2015 a 2021, dando con ello una señal regulatoria preocupante a los inversionistas y la banca nacional e internacional. Adicionalmente, esperamos impulsar una serie de iniciativas junto a las nuevas autoridades de Energía y Medio Ambiente, que busquen la elaboración de una institucionalidad que se haga cargo del déficit en la planificación territorial en el sector energético. ¿Qué temas regulatorios son prioritarios para Acera en el corto plazo?

En cuanto a política energética, la actualización de la PEN para que sea el referente de la transición energética para el resto de los cuerpos legales que se deban ordenar bajo sus premisas, al igual que la nueva PELP 2023–2027, son las envolventes más relevantes en donde centraremos nuestro propósito e incidencia. En el trabajo con el Parlamento, nuestros aportes y fundamentos se seguirán centrando en un adecuado tratamiento de los proyectos de ley de prohibición del carbón a 2025 y de funcionamiento de fósiles a 2030. También nuestro enfoque en la nueva Ley de Distribución y su rescate del estancamiento por no haber dado respuesta a las materias de Generación Distribuida y calidad de servicio que el Parlamento hizo notar. Luego, otros proyectos como la Ley de gas, de Almacenamiento y Electromovilidad, y el Proyecto de Ley que regula la construcción de complejos de aerogeneradores y modifica la ley sobre bases generales del medioambiente, formarán parte importante de nuestra agenda.

En el plano de la gestión de riesgos, será fundamental el trabajo para representar adecuadamente las afectaciones que tendrá un eventual PEC II, los niveles y asignación de sobrecostos del sistema, más aún en el marco de un decreto de racionamiento vigente hasta septiembre de 2022 y, por último, el reglamento de potencia y la discusión de la norma técnica de gas inflexible, entre otras materias. ¿Qué temas relevantes debería considerar el gobierno que asumirá en marzo, en materia energética? Es clave identificar los obstáculos que observa la industria renovable que amenacen la materialización de los compromisos de carbono neutralidad.

El que más preocupa, pues implica una ampliación del rango de trabajo regulatorio, es la falta de alineamiento que ha ocurrido en torno a los objetivos que están definidos en la Política Energética y en la Planificación Energética de Largo Plazo (PELP), lo que ha llevado a diseñar normativas que resultan evidentemente contradictorias con los objetivos y lineamientos de la Política y la PELP. Ejemplo de esta incoherencia regulatoria la podemos encontrar en el reglamento de remuneración de potencia de suficiencia propuesto por el Ministerio de Energía y anteriormente, el diseño de aplicación y de cobro del impuesto verde en el sector.

Debemos trabajar, además, conjuntamente en propuestas regulatorias de gobernanza y diseños institucionales para que el Coordinador Eléctrico Nacional pueda abordar una modernización de sus procedimientos y para tomar iniciativas que faciliten la incorporación masiva de las ERNC, tanto variables como continuas, al Sistema Eléctrico Nacional, mejorando lo que la actual ley le encomienda expresamente, y así ocupar el sitio de liderazgo necesario en los procesos de incorporación de nuevas tecnologías habilitantes, como también nuevos criterios y modelos de operación al mismo Coordinador.

Por último, hay una creciente perplejidad entre los actores de la industria eléctrica a causa de incongruencias entre un discurso público con declarado apoyo a la Política y la Planificación a las ERNC, que en la práctica termina presionando a una baja artificial en los costos de la energía, afectando las decisiones de inversión precisamente en las tecnologías que harán la transformación de la matriz. Sin embargo, no parece haber los mismos esfuerzos para gestionar, con el objetivo de minimizar, los aumentos de los niveles de curtailment, que seguirán creciendo en la medida que el sistema eléctrico sume más GW de capacidad renovable, producto de decisiones de inversión tomadas hace cinco años. Esta preocupación se concatena con señales para dificultar la incorporación de tecnologías avanzadas, automatismos y digitalización de la red, tal como se desprende del nuevo procedimiento de automatismos del Coordinador Eléctrico.

¿Qué es lo que tiene pensado Acera para aportar en las discusiones sobre impuestos verdes? El diseño del cobro del impuesto verde grava injustamente a los generadores ERNC y esto es lo que se debe corregir. La discusión del monto es ya extemporánea (de 5USD/Ton CO2 a un mayor valor), pero la distorsión sigue existiendo. Resulta inefectivo, desde el punto de vista de mitigación de emisiones, ya que no afecta el despacho de las centrales contaminantes. Creemos que se debe corregir y plantear un nuevo diseño de aplicación en retiros del Impuesto Verde, para que sea incluido en el cálculo del costo variable del despacho y que no sea cobrado a prorrata de los retiros.

¿Cuál es la evaluación que hacen sobre las propuestas de cambio en potencia de suficiencia? Potencia de suficiencia: La propuesta de reglamento disminuye drásticamente la remuneración por potencia de suficiencia a generación solar fotovoltaica y afecta a la generación eólica, lo que provocará un aumento en el precio de energía al que accederán los consumidores finales, impacto que no fue evaluado en las mesas de trabajo. En el caso de las solares fotovoltaicas, el ingreso por suficiencia se reduce a cero en el corto plazo disminuyendo aproximadamente un 10%-12% los ingresos totales de las plantas. Perjuicio estimado en US$1,14 mil millones para esas plantas solares en operación/construcción. Afecta a inversiones realizadas con una deuda asociada por servir, y futuras, como las inversiones asociadas a las licitaciones 2015-01, 2017-01, incluyendo las última licitación de 2021-01.

Esto representa una señal disuasiva a los inversionistas y bancos internacionales. Esta propuesta muestra una clara inconsistencia con la política pública de fomentar la incorporación de la energía renovable solar fotovoltaica a la matriz eléctrica de nuestro país. Nos resulta cuestionable la legalidad de la propuesta, ya que el reconocimiento de potencia se realizaría en horas de mayor probabilidad de pérdida de carga y no en horas de demanda o potencia de punta, de acuerdo a lo establecido en la LGSE. La Propuesta asume que será un incentivo a la flexibilidad, en especial al almacenamiento por baterías, sin realizar evaluaciones en detalle que demuestren que las señales de mercado y los respectivos ingresos son suficientes para fomentar esa inversión.

Fuente: Electricidad

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