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 14-10-2020
EE.UU.: Enel Green Power comenzó construcción de segundo proyecto de energía solar con almacenamiento

Se trata Azure Sky en Texas, que consta de una instalación fotovoltaica de 284 MW, junto con una batería de 81 MW y se espera que esté en funcionamiento para verano de 2021.

Enel, a través de su filial de energías renovables en Estados Unidos, Enel Green Power North America, inició la construcción del proyecto Azure Sky de energía solar + almacenamiento de 284 MW, su segundo proyecto híbrido en América del Norte que integra una planta de energías renovables con almacenamiento en baterías a gran escala.

Ubicado al oeste del área de Dallas-Fort Worth en el condado de Haskell, Texas, el proyecto Azure Sky de energía solar + almacenamiento comprende una instalación fotovoltaica (PV) de 284 MW, emparejada con una batería de 81 MW y se espera que esté en funcionamiento para verano de 2021.

Detalles

Se espera que los cerca de 700.000 paneles bifaciales PV de Azure Sky generen más de 586 GWh al año, que se entregarán a la red y cargarán la batería ubicada en la misma instalación, lo que equivale a evitar la emisión anual a la atmósfera de más de 386.000 toneladas de CO2. El sistema de almacenamiento de la batería será capaz de almacenar la energía generada por los paneles fotovoltaicos, al mismo tiempo que proporcionará servicios para la mejora de la flexibilidad de la red.

De acuerdo con lo informado por la empresa, el proyecto es otro hito en el compromiso de la empresa anunciado en julio de invertir en híbridos de energías renovables y almacenamiento en Estados Unidos. The Home Depot adquirirá la electricidad generada a partir de un lote de 75 MW del proyecto de energía solar Azure Sky en virtud de un contrato de compraventa de energía (PPA).

“Enel Green Power se toma en serio el almacenamiento en América del Norte. Apenas unos meses después de nuestro anuncio del proyecto Lily, la innovación de Azure Sky es otro paso adelante hacia un futuro sostenible con plantas híbridas flexibles que generarán energía renovable y estabilizarán aún más las redes eléctricas”, ha declarado Salvatore Bernabei, nuevo CEO de Enel Green Power y director de la línea de negocio Global Power Generation de Enel.

A través del PPA, la energía que The Home Depot obtendrá anualmente del proyecto de energía solar Azure Sky es suficiente para alimentar más de 150 tiendas de The Home Depot. El acuerdo es la mayor adquisición de energía renovable de The Home Depot y permitirá al minorista de mejoras para el hogar hacer progresos sustanciales en el nuevo objetivo de sostenibilidad de la empresa de producir o adquirir 335 MW de energía renovable o alternativa, como se indica en el recientemente publicado 2020 Responsability Report.

“No solo amplía nuestras opciones energéticas y reduce nuestra huella de carbono, sino que cuando The Home Depot adquiere o produce energía a partir de fuentes renovables, fortalecemos el argumento comercial para tales alternativas de energía limpia”, dijo Ron Jarvis, director de sostenibilidad de The Home Depot.

Características

El proceso de construcción de Azure Sky está siguiendo el modelo de “Sitio de Construcción Sostenible” de Enel Green Power, una colección de las mejores prácticas dirigidas a minimizar el impacto de la construcción de la planta en el medio ambiente. Concretamente, la planta híbrida se centra en la integración de la agricultura regenerativa y los principios de la economía circular en el diseño, la adquisición, la construcción, las operaciones y los aspectos de gestión del final de la vida útil tanto de los paneles fotovoltaicos como de los sistemas de baterías.

El proyecto utilizará una mezcla de semillas nativas y favorables a los polinizadores para establecer su hábitat durante la vida del proyecto, generando tanto eficiencia operativa como servicios de ecosistema para proporcionar a las mariposas monarca, las abejas melíferas y los polinizadores nativos acceso a un hábitat de alta calidad. La empresa ha aplicado anteriormente prácticas de hábitat solar favorable a los polinizadores en su proyecto solar Aurora, en Minnesota, mediante una asociación con el proyecto InSPIRE del Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE. UU. (NREL).

Fuente: Revista Electricidad

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