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

Azabache: primera planta solar que cogenerará con parque eólico

El proyecto de Enel Green Power Chile, de 60,9 MW, inició su construcción en mayo, esperando entrar a plena operación en 2021, siendo el primer complejo industrial híbrido de energía renovable que inyectará energía al sistema eléctrico local.

En los primeros meses del próximo año se prevé la entrada en operaciones del parque solar fotovoltaico Azabache, que construye Enel Green Power Chile a diez kilómetros de distancia de Calama, en la Región de Antofagasta, donde contempla una capacidad instalada de 60,9 MW, con una inversión de US$49 millones.

El proyecto pretende inyectar un promedio de 184 GWh anuales al Sistema Eléctrico Nacional, evitando la emisión de 136.300 toneladas de dióxido de carbono (CO2), mediante la operación de una planta solar de 154.170 paneles fotovoltaicos bifaciales con una potencia de 395 Wp cada uno, los cuales tienen una mayor eficiencia para captar la radiación solar, ya que pueden aprovechar la radiación reflejada del suelo con posibilidades de producir hasta un 20% más respecto a los paneles monofaciales.

Una de las principales novedades de esta central es que formará parte de la primera planta industrial híbrida de energía renovable en el país, pues operará conjuntamente con el parque eólico Valle de los Vientos, de 90 MW de capacidad instalada, que también pertenece a Enel Green Power Chile.

Esta innovación supone instalar los paneles solares bifaciales de última generación en el área disponible entre los aerogeneradores y tiene diversos beneficios que, en conjunto, potencian la generación eólica y fotovoltaica. Al aprovechar instalaciones comunes, como por ejemplo el mismo terreno, los mismos caminos y la misma conexión de transmisión, permite reducir los impactos ambientales sobre el territorio.

“Tener una planta que combina tecnologías de generación fotovoltaica y eólica, responde a la posibilidad de poder operar y generar energía eléctrica de manera continua, tanto día como también de noche. En definitiva, este tipo de desarrollos son más eficientes y de menor impacto”.

Azabache se conectará al Sistema Eléctrico Nacional en la nueva subestación Chiu-Chiu mediante la construcción de un paño de 110 kV y la incorporación de un transformador 33/110 kV. La subestación Chiu-Chiu que es desarrollada por terceros, se conectará a la subestación Calama por medio de una línea de transmisión de 110 kV que comparte infraestructura con la actual línea VDLV-Calama.

Las obras de construcción y montaje las realiza CJR Renewables, incluyendo obras civiles, como movimientos de tierra, fundaciones, caminos internos, trincheras de MT y BT y obras electromecánicas, como montaje de módulos fotovoltaicos, cableado, pruebas y puesta en servicio.

La firma también realiza los trabajos de EPC dentro de su alcance, que incluirá obras civiles como movimientos de tierra y fundaciones, edificios de O&M y obras eléctricas como equipos de HV, interruptores de Media Tensión y SPCC, servicios auxiliares, pruebas y puesta en servicio.

“Seguimos adelante con el desarrollo y construcción de proyectos renovables a pesar de la difícil situación actual porque estamos firmemente comprometidos con nuestro plan de descarbonización en beneficio de todo el sistema energético”, señaló James Lee Stancampiano, gerente general de Enel Green Power Chile.

“Con este objetivo, es importante que los procesos de autorización sean cada vez más ágiles para permitir que otros proyectos renovables sigan adelante, contribuyendo aún más al crecimiento sostenible y económico del país”, agregó el ejecutivo.

Este proyecto forma parte del plan de inversiones de la empresa, el cual se incorporará a la cartera diversificada instalada en el Sistema Eléctrico Nacional, que comprende energía eólica (564 MW), solar (492 MW), hidroeléctrica (92 MW) y geotérmica (41 MW).

Paralelamente la firma se encuentra realizando el parque fotovoltaico Campos del Sol, de 382 MW de potencia instalada, además de la ampliación de la central geotérmica Cerro Pabellón. Ambas iniciativas también están emplazadas en la Región de Antofagasta.

Fuente: Revista Electricidad

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