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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El 60% de los profesionales de la industria eólica cree que la energía eólica marina flotante alcanzará la comercialización plena sin subvenciones en 2035

DNV, asesor independiente en energía y proveedor de seguros, ha publicado nuevos estudios sobre la percepción del sector respecto al mercado creciente de la energía eólica marina flotante y sus posibilidades de comercialización masiva. Según la investigación, que encuestó a 244 desarrolladores, inversores, fabricantes, asesores y operadores de todo el mundo, el 60 % de los encuestados piensa que la energía eólica marina flotante alcanzará la comercialización plena en 2035 y el 25 % cree que lo logrará incluso antes, en 2030. Lograr estos objetivos es ambicioso, pero los primeros indicios son prometedores: el 60 % de las organizaciones con negocios generadores de ingresos en el sector eólico espera aumentar la inversión en la eólica marina flotante en 2023.

«La opinión del sector es clara. Hay una confianza aplastante en que la eólica flotante puede lograr el éxito comercial en algo más de 10 años. DNV estima que, para 2050, el 15 % de toda la capacidad instalada de energía eólica marina procederá de turbinas flotantes. Sin embargo, hay que superar barreras. Los gobiernos pueden desempeñar un papel líder a la hora de hacer el mercado atractivo para la inversión, a través de políticas y marcos normativos estables a largo plazo, además de adaptar la infraestructura esencial, como la red eléctrica y los puertos. La propia industria tendrá que fijarse en la reducción de costes a través de una mayor estandarización y ampliación. DNV tiene el compromiso de apoyar al sector. Se trata de un momento apasionante para el sector; a medida que avanzamos hacia la comercialización, la energía eólica marina flotante está abriendo nuevas posibilidades de ubicación de la energía eólica y desempeñará un papel crítico en la transición hacia un suministro de energía más limpio», explica Ditlev Engel, CEO de Energy Systems de DNV.

Lograr la comercialización plena dependerá, en parte, del potencial de inversión de los principales mercados. El tamaño del mercado ha sido citado por el 21 % de los encuestados como el primer criterio para elegir un mercado para invertir, seguido de la estabilidad normativa y política (16 %) y la idoneidad de la red eléctrica (12 %).

Para que la eólica marina flotante pueda ampliarse, es fundamental que el coste nivelado de la energía (LCOE) caiga lo máximo y lo más rápidamente posible. El informe «Energy Transition Outlook» de DNV estima que los costes nivelados de la eólica marina flotante caerán casi un 80 % para 2050. El 21 % de los encuestados cree que la estandarización, ya sea a través de una reducción en el número de conceptos o del surgimiento de un concepto preferible, será el factor más importante para la reducción del LCOE. Lo siguiente son mayores turbinas e industrialización, seguidos de cerca por parques eólicos más grandes (que permitan economías de escala y mayor capacidad instalada). La estandarización también fue citada por el sector como un factor crucial para mitigar el riesgo.

Los retos de la cadena de suministro también entran en juego, ya que el sector eólico marino está luchando contra los altos precios de los productos básicos y las limitaciones de capacidad. El principal riesgo citado por los profesionales de la energía eólica flotante fue una falta de infraestructura portuaria.

El segundo riesgo más importante mencionado fue la disponibilidad de buques de instalación, unido a la capacidad.  Si bien la eólica flotante no depende generalmente de los buques avanzados y específicos usados en la eólica marina fija a la base, el gran número de buques con instalaciones en atraques y anclajes y las capacidades necesarias podrían ser un reto para el sector, ya que en los próximos 10 años se instalarán más atraques y anclajes que nunca antes en la industria del gas y del petróleo.

«El atractivo comercial dependerá de la reducción de costes y la captura de precios en diversos mercados. La reducción de costes no se produce esperando, por lo que es crucial que la primera generación de parques eólicos flotantes más grandes esté instalada para 2030, para cumplir la prometedora perspectiva de la energía eólica flotante», explica Magnus Ebbesen, responsable del segmento de energía eólica marina flotante en DNV.

En los próximos 30 años se instalarán mundialmente 300 GW de energía eólica marina flotante, que requieren unas 20.000 turbinas montadas, cada una de ellas, sobre estructuras flotantes de más de 5.000 toneladas y aseguradas con tantas líneas de amarre que, si estuvieran atadas de extremo a extremo, darían la vuelta al mundo dos veces.

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Copyright © 2022 ACERA
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