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 12-04-2021
El boom de proyectos de energía solar en Chile impone nuevos desafíos al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental

La consolidación de las energías renovables no convencionales (ERNC) en el país es un hecho indiscutible y, dentro de ellas, la energía proveniente del sol lleva la delantera, aportando el 53,2% de aquellas, según datos de la Comisión Nacional de Energía. Las razones de este auge y los desafíos que representa para su tramitación en el SEIA son algunas de las preguntas que diversos actores del sector responden a continuación.

Para 2025 la meta era que el 20% de la generación eléctrica nacional tuviera su origen en energías renovables no convencionales (ERNC). La cifra ya fue superada y actualmente alcanza el 24,6% de la generación total, en buena medida de la mano de la energía solar, cuyo aporte al sistema crece de forma sostenida desde hace un par de años. Sin ir más lejos, el Reporte Energético de febrero de la Comisión Nacional de Energía (CNE) registró 112 proyectos solares fotovoltaicos en construcción (con capacidad de 3.116 MW), de un total de 162 centrales de generación eléctrica.

Según explica el secretario ejecutivo de la CNE, José Venegas Maluenda, el aumento de la participación de las ERNC en la matriz se inició en 2010, con la Ley 20.257, y desde entonces se ha ido perfeccionando gracias a nuevas normativas.

Además, señala Venegas, “a partir de 2013 el costo de las tecnologías ERNC inicia un importante descenso a nivel internacional, lo cual unido a la alta disponibilidad de recursos renovables en el país, ha permitido y propiciado un explosivo aumento de la generación con estas tecnologías limpias en nuestro sistema eléctrico”.

Sobre los precios, la Asociación Chilena de Energía Solar (Acesol) reconoce que los costos para proyectos solares fotovoltaicos han disminuido en 82% durante los últimos diez años, y siguen con una tendencia a la baja.

Y es precisamente la prominencia de la energía solar la que se ve reflejada de forma elocuente en las cifras que entrega el alto ejecutivo de la CNE: “Según las estadísticas, si comparamos febrero del 2020 y febrero del presente año, la participación de la tecnología fotovoltaica aumentó en 28,3%. En febrero de 2021, la participación total de las ERNC fue de 1.520 GWh, lo que corresponde a 24,6% de la generación total. Si esto lo comparamos con las exigencias de la Ley, nos encontramos que se han cumplido con creces, (casi 3,3 veces lo exigido a dicha fecha), de las cuales el 53,2% fue a partir de plantas fotovoltaicas, lo que muestra la importancia de esta tecnología hoy en el parque de generación”.

A juicio de Venegas, la tecnología solar fotovoltaica aún tiene espacio para continuar creciendo. “Eventualmente, podría ser reforzada con otras tecnologías para proveer mayor flexibilidad o bien almacenar energía aumentando así sus prestaciones, como lo es, por ejemplo, la tecnología Concentración Solar de Potencia (CSP)”, comenta.

En esa línea, el director ejecutivo de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento A.G. (ACERA), Carlos Finat, indica que la creciente presencia de energía eléctrica proveniente de centrales fotovoltaicas es una “muy buena noticia” para el Sistema Eléctrico Nacional (SEN)”.

“No solamente se trata de una de las fuentes con menor costo de producción, sino que también la tecnología que trae asociada ofrece las capacidades para proporcionar servicios complementarios al sistema, y también servicios de estabilidad a través de las tecnologías grid forming que aprovechan la funcionalidad de los equipos inversores asociados a esta tecnología. (…) También es importante destacar que la disponibilidad de energía eléctrica a muy bajo costo, como es el caso de la fotovoltaica y la eólica, es fundamental para la incorporación de sistemas de almacenamiento de energía, que puedan ser cargados cuando se dispone del recurso primario, sol en el caso de la fotovoltaica, para contar con energía en las horas en que dicho recurso primario no está disponible”, señala Finat.

En tanto, Mónica Reyne, socia de Equilibrio Triangular Consultores, quienes cuentan con una vasta experiencia en gestión ante el Servicio de Evaluación Ambiental (SEA), comenta que desde hace alrededor de dos años se ha notado claramente un aumento de proyectos de ERNC, por ejemplo, parques solares fotovoltaicos, que se someten a evaluación ambiental por ser plantas de generación mayores a 3 MW. Respecto a las causas de este fenómeno, señala que hay un “creciente interés, dado por la Política Energética de Chile, Energía 2050, que promueve tecnologías de ERNC y crea un marco que hace atractivas las inversiones en esta materia. Esto es un pilar estratégico en la economía circular para producir más energía limpia, mejorando la diversificación de la matriz energética y a través de un recurso renovable valioso como es la radiación solar”.

Por otra parte, dice la ejecutiva de Equilibrio Triangular, este fenómeno se ve reflejado en la cantidad de iniciativas energéticas que el último tiempo han ingresado al SEA, donde los consultores pueden ser de gran relevancia para contribuir a una tramitación ágil y expedita. “Desde la perspectiva de la preparación de los proyectos para evaluación ambiental en el SEIA, se requiere de un gran esfuerzo del desarrollador, en tiempo y recursos, para proporcionar un buen análisis de todos los aspectos exigidos por la normativa para la evaluación ambiental. El objetivo es proporcionar la información al nivel de detalle necesario para demostrar que la construcción, operación y cierre del proyecto en evaluación no genera efectos, características o circunstancias que pongan en riesgo la salud de la población, los recursos naturales renovables, el valor patrimonial de la zona, las comunidades etc.”, subraya Reyne.

Adicionalmente -comenta la especialista-, como resultado de esos estudios se pueden hacer ajustes preliminares en la ingeniería del proyecto, incorporando aspectos tales como propuestas de compromisos ambientales voluntarios, para generar un proyecto más integrado: “Por lo tanto, una evaluación ambiental exitosa de estos proyectos no solo requiere de un buen desarrollo técnico del proyecto, sino también ambiental”.

Un reto para la evaluación ambiental

En el Servicio de Evaluación Ambiental (SEA) han constatado en los últimos años un aumento sostenido del ingreso a evaluación de proyectos energéticos: en 2018 hubo 142, en 2019 fueron 212, y en 2020 ingresaron 383.

Y este año la situación es aún más evidente, según explica el director ejecutivo del SEA, Hernán Brücher: “Si comparamos los primeros trimestres, se tiene que pasamos de 34 proyectos ingresados en 2019, a 111 en 2020, y 131 en 2021”.

“Para poder hacernos una idea: los primeros meses de 2021 ingresaron 131 proyectos energéticos al SEIA, lo que supera los 130 proyectos energéticos que ingresaron en todo el año 2017 a evaluación”, explica Brücher. Indudablemente, dice el directivo, “desde el punto de vista administrativo significa una carga adicional para el SEA, pero desde el punto de vista técnico estos proyectos ya son parte cotidiana del trabajo de evaluación”.

“Lo importante es poder llevar adelante la evaluación dejando de lado temas que podrían ser sectoriales de otras carteras y que generalmente se tratan de ‘arreglar’ dentro del SEIA, incluso cuestiones que no son ambientales. Hay que evitar y combatir la seización de la gestión ambiental. Cada instrumento debe ocupar su lugar en la protección ambiental”, agrega el especialista.

Respecto a este punto, desde Equilibrio Triangular Consultores explican que en relación a la evaluación de impactos es indispensable cumplir con los reglamentos del SEIA y considerar los potenciales impactos sobre componentes ambientales a través del seguimiento en detalle de las guías. “Esto se debe efectuar para cada componente ambiental, tal como lo ha desarrollado el SEIA y las autoridades sectoriales, que constituyen un marco de apoyo al mandante del proyecto para responder adecuadamente a las autoridades que posteriormente se deben pronunciar en el proceso de evaluación y tramitación ambiental del proyecto”, señala Reyne.

A su vez, el director ejecutivo del SEA comenta que cada año el servicio genera nuevas guías, nuevos documentos técnicos y lineamientos que otorgan más certeza en la evaluación ambiental, es decir, no se está solicitando más información, sino que se está exigiendo la información que se requiere para que un proyecto sea bien evaluado. “En este punto hemos sido muy enfáticos, la puerta de entrada al SEA hoy en día es rigurosa y se espera que tanto las DIA como las EIA sean documentos altamente técnicos, lo que contempla evaluaciones de alta calidad. El objetivo es que los proyectos no se vayan completando en el camino, una práctica que generaba plazos de evaluación muy extensos y luego los titulares culpaban al SEA en las demoras en los plazos de evaluación”, dice Brücher, quien reconoce el esfuerzo que han hecho los titulares “ingresando proyectos con alta calidad técnica, lo que ha hecho evaluaciones ambientales de gran nivel técnico y en menores plazos”.

Actualmente, añade, “el SEIA es eficiente y eficaz”: en los últimos años se han disminuido los plazos de evaluación, incluso considerando que “proyectos ingresados en 2018 y 2019 poseen suspensiones por pandemia que no fueron descontados para este análisis”. Así, en el caso de los DIA, cuya evaluación duraba en promedio 342 días corridos en 2016, el año pasado tardaron en promedio 247 días corridos. Y en cuanto a las EIA, mientras en 2017 tardaron en promedio 572 días corridos y en 2018, 618, en 2019 ese tiempo se acortó a 538 días corridos.

Otros impulsos y nuevos desafíos

A juicio José Venegas, secretario ejecutivo de la CNE, en el crecimiento de la oferta de generación ERNC también ha influido “la introducción de los Pequeños Medios de Generación (PMG), como aquellos cuyos excedentes de potencia sean menores o iguales a 9 MW conectados a instalaciones pertenecientes al sistema eléctrico”.

De acuerdo con las estadísticas del Coordinador Eléctrico Nacional -dice Venegas-, en proyectos del tipo fotovoltaico, el año 2019 entraron en operación 255,8 MW y durante el año 2020 se añadieron 267,75 MW adicionales en proyectos del tipo PMGD. Esto es consecuencia de cómo la regulación ha propiciado el desarrollo en condiciones de competencia y bajo reglas claras del mercado. De acuerdo al SEA, solo en el mes de febrero de este año se acogieron 34 nuevos proyectos ERNC, de los cuales 32 son del tipo solar, y durante el mismo mes, se emitieron 20 nuevas Resoluciones de Calificación Ambiental (RCA), todas ellas correspondientes a proyectos solares equivalentes a 1.169 MW.

En cuanto a la normativa, en octubre del año pasado fue publicado en el Diario Oficial el Decreto Supremo N°88 (DS88), que define aspectos relativos a proyectos de hasta 9 MW de potencia instalada, especialmente para Pequeños Medios de Generación (PMG) y Pequeños Medios de Generación Distribuida (PMGD). Durante la tramitación del cuerpo legal se intuía que su entrada en vigencia impulsaría una mayor presentación de proyectos menores de 9 MW debido, principalmente, a que el Ministerio de Energía prolongaría durante 18 meses el pago de un precio estabilizado único una vez aplicado el DS88 para los proyectos en construcción.

Y el efecto fue el previsto. Consultado al respecto, el director ejecutivo de SEA comenta que efectivamente el DS88 ha influido en la gran cantidad de proyectos que deben ser evaluados por el servicio, ya sea Declaraciones de Impacto Ambiental (DIA), Estudios de Impacto ambiental y consultas de pertinencia. “Las cifras están a la vista”, dice Brücher.

Respecto a las implicancias que este fenómeno tiene en el sistema, el secretario ejecutivo de la CNE explica que la participación creciente de proyectos ERNC conlleva desafíos técnicos asociados a la coordinación y operación del sistema, dado que estas tecnologías entregan una generación variable y dependiente del recurso natural, lo que no siempre permite utilizarlas o tener certeza de su aporte (por ejemplo, de noche). “Es por esto que el 1 de enero del 2020 se dio inicio a un nuevo mercado de Servicio Complementarios, que permitirá proveer servicios que respondan para dar seguridad al sistema eléctrico ante la variabilidad propia de las tecnologías renovables”.

“Asimismo, se hace necesario que el sistema pueda ser lo suficientemente flexible y robusto, capaz de operar en condiciones óptimas y económicas. Por esta razón, el Ministerio de Energía, la CNE y otros actores del sector, hemos avanzado en la Estrategia de Flexibilidad, que permite la reducción de riesgos, proporciona los espacios para el almacenamiento de energía y reconoce en los mercados de potencia de suficiencia el aporte de flexibilidad al sistema”, subraya Venegas Maluenda.

Lo anterior, comenta el directivo de la CNE, se suma a los desafíos que implica simultáneamente el retiro de las centrales a carbón, de conformidad al Plan de Descarbonización impulsado por el Ministerio de Energía, fuente que hoy en día representa más del 30% de la producción anual de energía. “Ello también implica un desafío adicional en materia de planificación y ejecución de la transmisión eléctrica, que facilite el desarrollo de este tipo de proyectos y posibilite el transporte de estas energías limpias desde donde está el recurso natural hasta los centros de mayor consumo”.

En cuanto al impacto que todo este fenómeno pudiera tener en los precios de la energía, Venegas señala que la continua reducción mundial de costos asociada a estas tecnologías paulatinamente se traducirá “en una disminución en los precios de la energía, mejores condiciones para nuevos contratos, y con ello, un beneficio transferible al precio final que el cliente observa”. No obstante, añade, “los precios finales a clientes todavía están impactados por los contratos de suministro firmados antes de 2014, por lo que la reducción de precios asociada a estas nuevas energías se irá presentando paulatinamente en los próximos años”.

Fuente: País Circular

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