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 05-05-2022
Encuentro ACERA 2022: “Debemos contar con una institucionalidad adecuada para la transición energética”

El evento contó con la participación del ministro de Energía, Claudio Huepe, y la ministra del Medio Ambiente, Maisa Rojas, además de una charla magistral de Mark Jacobson, experto en energía y cambio climático de la Universidad de Stanford. En la instancia se inauguró también la Exposición Educativa “Energía para el Cambio”, recorrido y acercamiento sobre las energías renovables y su relación en la mitigación de emisiones, que estará en exhibición gratuita hasta el domingo 8 de mayo, en el Centro Cultural GAM.

Bajo el lema “Ahora es Cuando”, un llamado a la acción ante la urgencia climática que vivimos, la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento, ACERA AG., realizó su Encuentro Anual 2022, volviendo también a los encuentros presenciales, esta vez en el Centro Cultural Gabriela Mistral, GAM, con la asistencia de unas 200 personas del sector público, privado, academia, sociedad civil; y con la transmisión simultánea en modalidad streaming en diversas plataformas digitales, abriendo por primera vez este encuentro que tiene una temática de interés para toda la ciudadanía.

En su discurso de apertura, la directora ejecutiva de ACERA, Ana Lía Rojas, comenzó enfatizando los retrocesos en los compromisos climáticos actuales y los principales riesgos globales, la mayoría asociados a factores medio ambientales, que están amenzando gravemente nuestro proceso de transición energética “¿Qué está planificando Chile en este contexto, para enfrentar una década de cambios económicos, sociales y ambientales? El enfoque de ACERA es que ésta es una tarea mancomunada, que exige una gobernanza e institucionalidad para la transicion energética que hoy no existe, pero que no puede demorarse 10 ni 5 años en definirse ni implementarse. Por eso, ahora es cuando. En Chile, los riesgos ambientales y el fortalecimiento de la gobernanza de la transición energética deben ser considerados para evitar la erosión de la cohesión social”, recalcó.

Añadió, que ya contamos con la información y diagnósticos necesarios para que los escenarios de desfosilización ocurran en tiempo y debida forma. Al respecto, resumió los resultados del reciente estudio de trayectoria para la carbono neutralidad del sector eléctrico realizado por ACERA en 2021, que indicó resultados para escenarios de retiro total de centrales a carbón al 2025 y al 2030, y en ambos, sin las condiciones habilitantes adecuadas, regulatorias, técnicas y sociales, no se alcanzarían a construir ciertas tecnologías necesarias para llegar a la meta, como más plantas de concentracion solar de potencia o geotermia.

“No nos hemos hecho cargo del riesgo de no contar con una institucionalidad adecuada para la transición energética. En qué parte del territorio y con qué acuerdo de instituciones y de la ciudadanía vamos a desplegar los 22,5 GW de renovables y almacenamiento al 2030 para hacer posible el retiro de carbón de la matriz; o con qué planificación territorial contamos hoy para determinar dónde se deberán desplegar los 29.000 millones de dólares de inversión que requiere sólo la generación para transformar nuestra matriz”, agregó Ana Lía Rojas, complementando que esta coordinación ya no será sólo una responsabilidad de los Ministerios de Energía o del Medio Ambiente, o de sus organismos relacionados “sino que es una visión de país equivalente a cuando en Chile se decidió la Política de Industrialización o la Ley General de Educación: es un acuerdo final social que se basa en la ciencia y en lo económico, pero un acuerdo social al fin y al cabo”, enfatizó la directora ejecutiva de ACERA.

Posteriormente se dio paso a un interesante panel de conversación titulado “Energía justa, inclusiva y sustentable para todas y todos”, con la participación de la ministra del Medio Ambiente, Maisa Rojas, el ministro de Energía, Claudio Huepe (conectado de forma telemática), la misma Ana Lía Rojas, y la conducción y moderación de la periodista Paloma Ávila, centrándose en los ejes y trabajo colaborativo necesario para lograr objetivos como la descarbonización y lograr emisiones netas cero.

“En el caso de Chile, este compromiso de carbono neutralidad se ve más como un beneficio que como un costo, el no contar con combustibles fósiles en el país de repente se convirtió en una bendición, porque nos ha permitido acelerar la innovación en un sector clave” destacó por su parte, la ministra del Medio Ambiente, Maisa Rojas, refiriéndose al objetivo de alcanzar la neutralidad de gases de efecto invernadero para 2050, en el marco del Acuerdo de París en 2020. Y agregó, “tenemos una ley (Ley Marco de Cambio Climático) que nos va a permitir trabajar de manera vinculante. En dos años más el Ministerio de Energía tiene que tener un plan de mitigación (para reducción de emisiones”, recalcó la ministra Rojas.

Asimismo, el ministro Claudio Huepe enfatizó el trabajo del ministerio. “En el Ministerio de Energía ya iniciamos el trabajo de planificación para la descarbonización, es decir, para la salida del carbón. Estamos comenzando a trabajar con las ideas de las mesas de transición justa, para ver cómo pasamos de la situación actual a la situación futura”, señaló.

Fue el past president de ACERA, José Ignacio Escobar, el encargado de concluir el primer bloque del evento. “Para lograr el cierre de las centrales termoeléctricas, es fundamental que trabajemos en potenciar otras formas de energías renovables más allá de la fotovoltaica y la eólica. Sin duda alguna, la concentración solar de potencia, la geotermia, la biomasa y los sistemas de almacenamiento en todas sus formas, por bombeo, baterías e hidrógeno por nombrar algunas, requieren un nuevo impulso”, expresó.

“A mayo de este año, ya tenemos más de 12GW de potencia renovable instalada. Más de 10 veces lo que teníamos en 2013. Además, hace tiempo que ya dejamos atrás ese 10% de participación, superamos el 20% cinco años antes de la fecha fijada por ley y actualmente nos encontramos por sobre 35% de generación eléctrica renovable no convencional”, agregó Escobar, recalcando que, a pesar de los éxitos, los desafíos del sector siguen siendo de gran magnitud y complejidad.

La jornada culminó con una conferencia de Mark Jacobson. “La transición energética es accesible, segura, nos ahorra dinero, nos ahorra en términos de salud y tiene beneficios para nuestro medio ambiente (…) Los costos sociales de ejecutar la descarbonización son mucho menores a continuar la línea que hoy tenemos”, comentó el experto en energía y cambio climático de la Universidad de Stanford.

Exposición Educativa “Energía para el Cambio”

El Encuentro ACERA 2022, permitió instalar por primera vez una exposición educativa itinerante creada especialmente para este evento, denominada “Energía para el cambio”, con el propósito de acercar el mundo de las energías renovables y su importancia para enfrentar el cambio climático a toda la ciudadanía, a través de un recorrido gráfico, audiovisual, interactivo y también con realidad aumentada, y que estará abierta hasta el domingo 8 de mayo en la plaza central del GAM.

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