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 07-02-2022
Ana Lía Rojas, nueva Directora Ejecutiva de ACERA: “Preocupa la falta de coherencia del nuevo decreto de racionamiento, basado en gestión del diésel, con la descarbonización”

La economista pasó desde crear su propia consultora a ser la primera mujer en liderar Acera en su historia. Reconoce que ‘sorprende que la gestión de la estrechez eléctrica se concentre en una sola solución’. Y adelanta: ‘El mayor desafío del próximo gobierno será su coherencia con la transición energética’.

Fue en momentos de debate por la estrechez del sistema eléctrico provocada principalmente por la megasequía, cuando la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento (Acera) sufrió un remezón. El histórico dirigente Carlos Finat dejó la dirección ejecutiva, tras nueve años en el cargo, gatillando meses más tarde un hito: la llegada de la economista Ana Lía Rojas, la primera mujer en ocupar dicho rol en la historia del gremio. En su primera entrevista tras asumir en enero, dice sentirse honrada, pero también muy consciente de los desafíos que significa pasar de la consultoría a este nuevo rol.

Rojas plantea que hay claridad en cuanto a la meta -por ejemplo- de que el sector eléctrico alcance la carbono neutralidad a 2040, pero no sobre lo que se debe hacer en éste o los próximos años: ‘Lo importante es concentrarnos en una agenda de más corto plazo para definir cuál es el plan de trabajo que después nos permitirá tomar las decisiones correctas y luego implementarlas’.

Según detalla, el gremio tiene una hoja de ruta. Primero, apuntan a la carbono neutralidad a través de la desfosilización de la matriz eléctrica. Segundo, avanzar en la electrificación de los consumos. Y, por último, el trabajo en el territorio y la relación con las comunidades.

¿Cuál es la primera tarea que debe tomar el nuevo ministro?

Tenemos que ser capaces de definir una matriz de riesgo que hoy parece estar menos clara a propósito de las metas de largo plazo y de no tener claro lo que tenemos que hacer en los próximos cuatro años. El punto más inmediato es hacer una buena administración de los recursos de la matriz eléctrica para 2022, de tal forma de no acercarnos a un episodio de racionamiento eléctrico. Hay medidas de gestión que se están haciendo desde ya, pueden ser mejorables, pero tener identificado que ese es un riesgo del sector eléctrico es parte del trabajo que queremos abordar con las nuevas autoridades y con otras como el Coordinador Eléctrico.

El nuevo gobierno pone el foco en la descarbonización, pero el Coordinador Eléctrico ha reiterado que se debe postergar el retiro de las centrales a carbón. ¿Cómo se dará esa tensión si las comunidades esperan que se cumplan los compromisos, pero la estrechez del sistema lo hace inviable?

Lo importante es poner bien los antecedentes sobre la mesa de por qué estamos en esta situación para que se produzca un diálogo de acercamiento. No veo las veredas tan separadas, porque el diagnóstico es uno solo y es bien correcto. Tenemos menos hidroelectricidad y seguirá siendo así. Tenemos que acelerar las renovables (…) y tenemos que dar más cabida al gas para no tener el conflicto de no poder sacar carboneras y tener que operar con diésel. El primer mensaje para todas las organizaciones y agentes es que tenemos que ver el comportamiento del mercado eléctrico en su real mérito.

Hoy los ojos están puestos en la extensión del decreto de racionamiento, pero actores han enviado sus cuestionamientos al ministerio. ¿Cómo se ve esta acción en un período crítico del sistema?

Cuando hay riesgos de estrechez del sistema eléctrico, la gestión debe ser la prioridad número uno de las administraciones, pero hay que hacerse cargo oportunamente. Por ello, nos preocupa la falta de coherencia del nuevo decreto de racionamiento basado sólo en la gestión del diésel, con el proceso de descarbonización que tanto anhelamos, porque el año pasado podrían haberse tomado otras medidas más eficaces y oportunas.

Hemos insistido desde mediados de 2021 con una batería de acciones concretas, por lo que nos sorprende que el nuevo decreto ingresado a la Contraloría el 1 de febrero sólo amplíe las opciones de gestión de la estrechez en base al mayor uso del diésel y de paso un mal incentivo de perpetuar su uso por el hecho de financiar sus costos fijos, incluso desde la generación renovable.

Esto nos parece no sólo incoherente, sino también riesgoso, habiendo propuesto en agosto de 2021 un rango más amplio de acciones, involucrando también al Coordinador Eléctrico, sobre todo con opciones y atribuciones de corto plazo, y sin necesidad de traspasar estas decisiones a una próxima administración.

¿Cuál desafío debe afrontar el nuevo ministro en los cuatro años?

El mayor de los desafíos tiene que ver con la coherencia que se va a imprimir a sus proyectos de ley, a sus reformas, cualquier reglamento o norma técnica, con nuestros compromisos de descarbonización, transición energética y que están bien contenidos en la Política Energética Nacional y la Planificación Eléctrica de Largo Plazo. Preocupan los proyectos de descarbonización que están en el Congreso.

El primer mensaje es tener coherencia para entender que los proyectos de ley tienen que ser fundamentados en base a estudios y miradas distintas. Segundo, hay aspectos a nivel reglamentario de norma técnica que también tienen que ser estudiados en mérito de su coherencia con estas herramientas, que son las envolventes de largo plazo y donde queremos concentrar nuestros esfuerzos de corto plazo.

¿Cómo las nuevas autoridades debiesen apoyar el avance del proyecto Kimal-Lo Aguirre?

Hay un espacio muy rico en donde el Estado debe actuar también en forma coherente para poder cumplir con el principio de largo plazo que es la urgencia climática y la transición energética. Tanto la materialización de inversiones a nivel de generación, como de transmisión y almacenamiento, deben tener un principio rector que facilite, siempre velando por el adecuado tratamiento territorial a las comunidades.

A privados y Estado se les pide lo mismo: coherencia. Y si no nos sentamos en una mesa donde estemos todos, los proyectos serán tremendamente complejos de desarrollar. Una mesa de diálogo y decisiones que tengan carácter vinculante con el territorio, es la forma adecuada de abordar este despliegue de inversiones en infraestructura.

Fuente: Diario Financiero

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