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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Balance de ACERA: Los puntos positivos y los que preocupan a la industria de las renovables de cara al 2022

Carlos Finat, Director Ejecutivo de la entidad, advierte sobre la posible aplicación del reglamento de remuneración de capacidad, que “tendría serios efectos negativos sobre las centrales solares fotovoltaicas”; además, habla de la salida anticipada de centrales a carbón y de los proyectos de Ley que debieran tratarse durante la temporada que entra.

Las energías renovables no convencionales toman un rol cada vez más protagónico en la matriz eléctrica chilena básicamente por tres factores: no es un país con recursos hidrocarburíferos, cuenta con un potencial renovable excepcional respecto a la media mundial y goza de políticas de Estado claras para desarrollar las energías limpias.

Una de las entidades más importantes en el impulso hacia la diversificación energética es la Asociación de Energías Renovables y Almacenamiento (ACERA A.G.).

Actualmente su Director Ejecutivo es Carlos Finat, pero a partir del 2022 tomará ese rol la destacada economista Ana Lía Rojas. Mientras tanto, Finat continuará en la entidad como asesor estratégico (a partir del segundo semestre del año entrante).

En una entrevista a fondo para Energía Estratégica, Finat hace un balance del 2021 en nombre de ACERA y manifiesta sus preocupaciones y deseos de cara al 2022, que promete ser de gran actividad para la industria de las renovables.

En líneas generales, ¿qué balance hacen desde ACERA sobre este 2021 en lo que respecta al desarrollo de las energías renovables en Chile?

Para ACERA este ha sido un año en el que la industria de la ERNC (energías renovables no convencionales) demostró toda la fuerza y compromiso que tiene con Chile, instalando un total de 3.650 MW de potencia (hasta noviembre del 2021), aumentando en un 50% la capacidad instalada ERNC existente a finales de 2020.

Sin embargo, en materia regulatoria hubo propuestas desde el Ejecutivo que creemos son preocupantes porque afectarán la incorporación de más renovables y a la reducción de emisiones que provienen del sector eléctrico.

Nos referimos a la propuesta de reglamento de remuneración de capacidad publicada por el Ministerio de Energía, que de aplicarse tendría serios efectos negativos sobre las centrales solares fotovoltaicas, y a la revisión de la Norma Técnica (NT) de GNL, en la que se sigue insistiendo en que los costos de las restricciones de la cadena logística y almacenamiento de GNL de la industria de generación a gas se evitan a costa de restricciones de despacho que afectan a las ERNC.

De las iniciativas que vienen propugnando, ¿cuáles de ellas creen que son las más atendibles para este 2022 y por qué?

Por lo antes ya dicho, creemos que es muy importante que el reglamento de remuneración de potencia de suficiencia y la NT de GNL sean revisadas desde cero en 2022, y bajo una perspectiva de consistencia con la Política Energética de Largo Plazo que recién se ha actualizado.

También vemos como muy importante que se aprueben los proyectos de ley recientemente ingresados por el Ejecutivo al Congreso, que se refieren a la habilitación e incentivos a las inversiones en almacenamiento de energía eléctrica y el aumento de la ambición de inserción de ERNC en la generación del país.

En 2022 también será necesario que se dé una solución al endeudamiento de los consumidores eléctricos en el marco de la ley de servicios básicos que prohibió el corte por no pago de estos mismos durante la pandemia.

En un plano más amplio, creemos que es también esencial que se apruebe la Ley Marco de Cambio Climático.

En cuanto al cierre anticipado de las centrales a carbón, ¿qué opinión tienen y en qué fecha consideran que debieran cerrarse?

Nuestra opinión al respecto se basa en los elementos objetivos que obtuvimos mediante el estudio denominado “Análisis y propuestas de una ruta de referencia para alcanzar cero emisiones en el sector de generación de energía eléctrica en Chile”, que encargamos a especialistas de renombre en el sector durante 2021.

En ese estudio, analizamos el escenario de retiro de las centrales vapor carbón en 2025. De los resultados del estudio resulta muy claro que es un plazo demasiado corto para poder retirar esas centrales sin someter el sistema a significativos sobre costos y aumentar las emisiones de GEI debido a la necesidad de usar diésel para reemplazar el carbón en ciertos momentos.

Nuestra opinión, basada en el estudio citado, es que una fecha adecuada sería en torno al año 2030, que proporciona un plazo suficiente para que se instalen las opciones más eficientes de tecnologías de reemplazo del carbón (que a 2025 sería imposible hacerlo), para que el sistema de transmisión cuente con ampliaciones muy importantes como es el caso de la futura línea Kimal Lo Aguirre.

El 2021 ha sido un año de gran expansión de las renovables, que continuará durante la temporada entrante. ¿Creen que el 2022 será el año de la presentación de mega proyectos renovables motivados por la futura producción de hidrógeno verde, como lo que vimos con H2 Magallanes?

Sí, esperamos que así sea.

La industria ERNC está disponible para suministrar la energía eléctrica limpia que esos proyectos requieren. También creemos que el desarrollo de proyectos de gran escala debe estar acompañado de una planificación territorial y coordinación de criterios de evaluación para que estos proyectos se instalen y desarrollen en armonía.

Por último, es necesario que se tengan las señales necesarias para un adecuado desarrollo de medios de generación distribuida, pues será el complemento a la solución de gran escala para los desafíos de descarbonización al 2030 en cuanto a retiro del carbón, y a los compromisos contenidos en nuestra NDC de Carbono Neutralidad al 2050.

Fuente: Energía Estratégica

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