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 08-01-2021
El asalto final de las ERNC El 40% de la capacidad total del sistema eléctrico será eólica o solar hacia fin de año

Al mismo tiempo, el retiro de centrales como Ventanas y Bocamina I, mostrará los primeros efectos, con una caída de casi ocho puntos en la participación del carbón en la generación total, según datos del Coordinador Eléctrico.

Aunque llevamos largos años hablando del “boom” de las energías renovables, será en 2021 cuando las tecnologías eólica y solar verdaderamente se transformen, si bien no aún en un sostén, en pieza fundamental del sistema eléctrico chileno.

Esto, porque 2021 será el año en que más centrales de este tipo se van a instalar en el país desde que comenzaron a asomar a mediados de la década de los 2010. Según datos del Coordinador Eléctrico, se proyecta para este año la entrada de 6.000 MW eólicos y solares, con lo que, de no mediar algún contratiempo, hacia fines de año casi el 40% (el 39,4%) de toda la capacidad instalada en el país provendrá de fuentes ERNC.

Así lo informa el Coordinador Eléctrico, que encabeza Juan Carlos Olmedo y que es la entidad encargada de planificar y coordinar la operación del sistema eléctrico.

“De acuerdo a la información provista por los titulares de los proyectos de generación, la capacidad instalada -según el Reporte Mensual de Proyectos en Gestión de Conexión con Resolución CNE versión diciembre-, para el 2021 están en construcción 6.000 MW de potencia ERNC (de un total de 7.050 MW declarados), los que se interconectarían dentro del año. Con esto, la participación de centrales ERNC sería de un 39,4%, esto es 12.990 MW ERNC (versus 32.950 MW totales de capacidad instalada)”, aseguraron desde esa entidad ante la consulta de PULSO.

Este inédito crecimiento del parque ERNC se explica principalmente por la puesta en servicios de nuevas centrales renovables, de las cuales 3.500 MW corresponden a nueva capacidad solar. Acá destaca la entrada en operaciones de centrales como Campos del Sol, que aportará 400 MW y que pertenece a Enel Green Power UGP); Domeyko (186 MW y también de EGP) y Atacama Solar II, de la empresa Sonnedix y que aportará al Sistema Eléctrico Nacional 144 MW de potencia instalada.

Pero la energía eólica no se quedará atrás y para este 2021 se proyecta el ingreso de 2.100 MW con esta tecnología. Las principales iniciativas en este ítem son la central Cerro Tigre (185 MW, de Mainstream Renewable Power, MRP) y Llanos del Viento I y II, de la misma compañía y que inyectarán 156 MW cada una.

Finalmente, este 2020 entrarán al sistema 340 MW de capacidad instalada en base a biocombustibles, aportados por la central de cogeneración del proyecto de ampliación de la planta Arauco (MAPA), de la empresa del mismo nombre, ligada al grupo Copec.

De esta manera, los datos del Coordinador Eléctrico muestran que este año las centrales eólicas y solares serán responsables de la producción de cerca del 30% de toda la generación del sistema, 50% más que lo conseguido en 2020, aún con el incremento de consumo que se proyecta para el presente ejercicio, debido a la reactivación económica.

En un escenario de escasez hídrica, se proyecta que la energía solar generará el 20% de todo lo que se producirá en el sistema este año, mientras que la eólica lo hará en un 11%. En un escenario de hidrología media, la participación solar y eólica se mantienen en los mismos números, mientras que en el caso de hidrología seca, hay una leve baja de la participación de la energía solar.

Parte importante de este incremento se debe a que en 2022 entran en vigencia contratos de largo plazo con distribuidoras, que tendrán una duración en torno a 20 años.

MENOS CARBÓN

Pero esta entrada masiva de centrales ERNC tendrá un damnificado que, en este caso, coincide con un objetivo que se busca por parte de la autoridad y de las propias empresas. Es el caso del carbón, que a pesar de haber terminado 2020 con una participación del 35% entre las fuentes de generación eléctrica, este año mostrará una caída de 8 puntos, lo que la hará bajar del 30% y que, sumando al gas natural y a otros combustibles térmicos, como el diésel, mostrarán un fuerte retroceso en 2021, sumando una participación de entre 37% y 28%, dependiendo de la hidrología. El primer caso, si hay un año seco, mientras que el 28% corresponde a un ejercicio lluvioso.

“Se espera una disminución de la generación de centrales a carbón de un 8,2% respecto del total generado en 2020 por este tipo de centrales”, explican desde el Coordinador Eléctrico.

Esto coincide con situaciones como la salida del sistema de centrales que solían producir electricidad en grandes cantidades, como es el caso de Ventanas I y II y Bocamina I, que fueron desconectadas por sus propietarios, AES Gener y Enel Generación, respectivamente, durante la última semana de 2020.

Fuente: La Tercera – Pulso

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