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

Crisis sanitaria obliga a corregir proyección de demanda eléctrica para los próximos diez años

Dado que las inversiones en este sector se proyectaron con cálculos más ambiciosos, la corrección podría generar una sobreoferta, lo que afectaría a las compañías. Pese a ello, en la industria se prevé que la inversión no disminuirá.

Un complejo escenario, al igual que distintos sectores de la economía, vive la industria eléctrica. La pandemia les afectó por el hecho de que diferentes actividades paralizaran o bajaran su ritmo, lo que a su vez trajo aparejada inmediatamente una caída en la demanda eléctrica.

A la fecha, el Coordinador Eléctrico estima que la baja en la demanda en comparación al año anterior acumula un 5% y, para lo que queda del año, el panorama sería más desfavorable aún. Estas cifras fueron recogidas por el Informe Técnico Preliminar de Fijación de Precios, que emitió la Comisión Nacional de Energía (CNE). Allí se anticipa una importante caída en la demanda, no solo para 2020, sino también para los próximos años.

A modo de ejemplo, en el informe del primer semestre -se realiza cada seis meses- se proyectaba que este año el consumo de los clientes regulados -quienes son abastecidos a través de una distribuidora, como Enel o CGE- sería de 31.741 GWh, mientras que en el caso de los libres, la cifra sería de 43.620 GWh. Sin embargo, el reporte más reciente reduce la estimación de demanda de los clientes regulados a 29.466 GWh, y en los libres a 41.056 GWh. Es decir, caídas de 7,2% y 5,9%, respectivamente.

Más aún, si se compara este informe con las estimaciones de la propia CNE en años anteriores respecto del consumo eléctrico en un horizonte de diez años, las diferencias son abismales (ver infografía). En 2016, por ejemplo, la propia CNE proyectaba que hacia fines de esta década el consumo eléctrico total del país superaría los 120 mil GWh/año, muy lejos de los menos de 89 mil GWh estimados en el informe más reciente.

Incluso más: en 2016 se proyectaba que hacia 2030, solo el antiguo SIC -que abastecía a la zona central- demandaría la energía que hoy se proyecta para todo el país. Las proyecciones, eso sí, no solo están influenciadas por la pandemia, sino también por la perspectiva de una economía creciendo más lento que lo esperado.

Esta situación podría generar dos consecuencias. Por un lado, una eventual sobreoferta de energía, debido a que las decisiones de inversión consideraron otro escenario, más optimista que el que se muestra hoy. Pero, a la vez, esto podría provocar que los precios de la energía bajen.

VISIÓN DEL REGULADOR. Así precisamente lo ve la CNE. “Debido a la emergencia sanitaria, se espera una leve caída en la demanda para el año 2020, que implicaría un menor costo de operación del sistema. De mantenerse la caída de demanda y la reducción de precios de combustibles, esto podría repercutir en que a futuro los oferentes en licitaciones oferten precios más bajos”, se explicó desde ese organismo.

El director de Estudios y Contenidos de Generadoras de Chile, Rodrigo Solis, explicó que se está internalizando el efecto que ha tenido en la demanda eléctrica la caída de la actividad económica del país producto del Covid-19 y las medidas sanitarias adoptadas. “Este efecto es real, pero creemos que la recuperación de la actividad económica, una vez terminada la pandemia y con una visión de largo plazo, estará asociada a su vez a un mayor y mejor uso de energía eléctrica”, aseguró el ejecutivo. Respecto a los efectos que tiene esto en el sistema en el corto plazo, señaló que es probable que se configure un escenario de sobreoferta u holguras y que, en ese caso, las afectadas son las empresas que han concretado una inversión, pues percibirán menores ingresos a los esperados.

El director ejecutivo de Acera, Carlos Finat, manifestó que las inversiones del sector son a largo plazo, por lo que tienden a ser poco sensibles a efectos de corto plazo. “La reducción de demanda podría tener algunos efectos puntuales, pero no pensamos que un informe en particular vaya a justificar una revisión mayor de las inversiones. Dicho lo anterior, un sector que sí podría verse afectado es el de las centrales de pequeño tamaño que, por su distribución geográfica, son un motor de la economía en muchas localidades”, dijo el ejecutivo.

Fuente: La Tercera – Pulso

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