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 16-08-2019
En transición a una matriz limpia y un retail eléctrico competitivo

‘Sin las ERNC no se podría pretender abordar una transición hacia energías limpias. Nuestro país es muy rico en ERNC, las que podrían abastecer decenas de veces la demanda actual de Chile’, afirma el Director Ejecutivo de ACERA, Carlos Finat.

Energía limpia, barata y amigable con el medio ambiente es lo que aportan las Energías Renovables no Convencionales (ERNC) al país. Y su rol es clave en los planes de descarbonización de la matriz energética a 2040 y la meta carbono neutral a 2050.

‘Sin las ERNC no se podría pretender abordar una transición hacia energías limpias. Nuestro país es muy rico en ERNC, las que podrían abastecer decenas de veces la demanda actual de Chile’, afirma el director ejecutivo de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento, Acera A.G., Carlos Finat.

Agrega que ‘la única posibilidad de que Chile cuente con un suministro de energía a costo competitivo es que exista un sistema de transmisión y de distribución con las capacidades para mover la energía eléctrica desde las centrales hacia los consumidores que la necesitan’.

Sin embargo, desarrollar una transición energética exitosa requiere considerar una serie de factores para favorecer a las ERNC; entre ellas, fomentar la flexibilidad del sistema eléctrico e introducir reformas a la distribución, materia que está siendo analizada por el Ministerio de Energía.

En efecto, hace dos semanas se destrabó en el Congreso el proyecto de ley corta de distribución eléctrica, que está a la espera de ser visto en la Comisión de Hacienda de la Cámara de Diputados, mientras que la reforma larga a este segmento ingresará al Parlamento en marzo de 2020.

En la práctica, el funcionamiento del segmento distribución del sector eléctrico es simple: hay una compañía que es un monopolio natural, porque es dueña de la infraestructura —cables, postes, etc.—, pero también es comercializador; es decir, la empresa distribuidora compra la energía a la generadora y vende esa electricidad a los consumidores, quienes pagan un mismo precio a cualquier hora del día, sin posibilidad de programar su uso.

‘Eso no tiene mucho sentido en el futuro. Lo que sí tiene sentido es que haya una sola compañía que sea dueña de la infraestructrura, pero queremos abrir la comercialización a que muchas compañías puedan ofrecer energía a través de la misma distribuidora, pasando la electricidad por los mismos cables, abrir la competencia en otros roles. Esto permitiría abrir el mercado y generar competencia’, señaló el ministro de Energía, Juan Carlos Jobet, en radio Pauta.

Más actores y mayor competencia redundarían no solo en una reducción de precios, sino que también en clientes más empoderados, ya que podrán elegir qué y cómo consumir energía eléctrica. En la práctica, se produciría una suerte de retail de la energía, en el cual los usuarios podrían ‘vitrinear’ y elegir qué tipo de energía y a qué actor se la quiere comprar.

‘Una nueva ley de distribución es necesaria para permitir la integración efectiva de nuevas tecnologías y actores, transformando a la red de distribución en una plataforma habilitante de nuevos servicios y modelos de negocios. Estas nuevas tecnologías y actores permitirán entregar un servicio con muchas más alternativas de suministro; una mayor calidad, reflejada en un servicio más confiable; asegurarán un mayor número de participantes en aquellos segmentos donde sea posible implementar mercados competitivos, y regular de mejor manera los otros segmentos que por su naturaleza son un monopolio natural (cables y postes, por ejemplo)’, explica Matías Negrete, académico del Centro de Energía UC y del Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería (ISCI).

En la misma línea, Carolina Hernández, gerenta senior de Energía y Cambio Climático de EY, señala que se requiere llevar ‘nuevos servicios a los clientes residenciales, aprovechando oportunidades de eficiencia que han estado dormidas por años en el sector residencial y generar oportunidades en torno a un mercado competitivo’.

Complementa Cristián Muñoz, director y fundador de Breves de Energía, quien señala que ‘el retail de electricidad es una reforma necesaria que ha permanecido postergada por largo tiempo. En un retail competitivo es el cliente y no un regulador quien decide por la opción que mejor represente sus preferencias, como por ejemplo, energía más limpia, o bien, generación residencial’.

Desde el Centro de Energía de la Universidad de Chile, su investigador Marcelo Matus, en tanto, añade que dependiendo de cómo se estructure este retail eléctrico, daría espacio a ‘nuevos modelos de negocios que podrían incluir gestión de demanda y que el consumidor elija la fuente y el generador de su energía, tal como sucede en otros países’.

Así, por ejemplo, un consumidor podría definir que una parte de la energía que utiliza en su hogar sea limpia y proveniente de una determinada empresa. De esta forma, dice Matus, ‘los consumidores quedarían incorporados en las decisiones sobre qué tipo de energía se produce, más allá de la consideración de costo mínimo actual. Así, el consumidor puede elegir una empresa solar para premiar la energía limpia, y a un mayor precio que otras fuentes del sistema’.

Mientras que desde Felval, empresa encargada de la tramitación de la concesión para el proyecto Cardones-Polpaico, su gerente general, Claudio Alarcón, señala que se produciría un ‘círculo virtuoso para el consumidor final de energía eléctrica, que promueve la competencia entre las empresas generadoras, la eficiencia en los procesos productivos de esa energía, la libertad para elegir a la empresa que disponga de energía eléctrica para vender, todo lo cual hace que los precios sean un fin y, por tanto, con tendencia a la baja’.

En este contexto, realizar modificaciones a la distribución incentivaría el ingreso de nuevas tecnologías distribuidas, lo que —señala Matías Negrete— ‘potenciará el ingreso de mayor generación renovable, ahora a nivel distribuido. De igual manera, al transformar a la red de distribución en una plataforma de servicios energéticos, será posible aprovechar todos los servicios que los elementos de energía distribuidos pueden entregar al sistema que faciliten la integración efectiva de energías renovables’.

Transición

Sin embargo, señala Cristián Muñoz, ‘avanzar a una comercialización competitiva se enfrentará con el actual sistema de licitaciones reguladas. En este sentido, la definición de un período de transición permitiría que los nuevos procesos de licitación sean definidos, en coherencia con un nuevo esquema de comercialización desregulada’.

En esta misma línea, Matías Negrete añade que ‘permitir el ingreso de comercializadores debiese tener un impacto en los costos asociados a la comercialización, aumentar las opciones de suministro para los clientes así como las opciones de contratos y tarifas disponibles’.

‘Comercializadores podrán hacer arreglos comerciales con generadores convencionales o distribuidos, diseñar tarifas y planes acordes a su cartera de clientes, donde por ejemplo la flexibilidad asociada al consumo pueda ser compensada adecuadamente. Todos estos elementos debiesen tener un impacto en las tarifas y en la posibilidad de valorar atributos adicionales en el servicio eléctrico suministrado. Todos estos beneficios requieren una implementación cuidadosa, donde el diseño del período de transición es clave’.

Fuente: La Segunda

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