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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Energía solar: proyectos y nuevas opciones productivas para Región de Arica y Parinacota

El futuro de la generación eléctrica está en el desarrollo de plantas solares o termosolares que no producen elementos contaminantes en su producción. Nuestra zona ya tiene en marcha proyectos y otros siete entraron a la evaluación de impacto ambiental.

De los 5.010 MW de capacidad de proyectos de energías renovables que actualmente hay en construcción en el país, un 61% corresponde a proyectos solares fotovoltaicos, lo que suponen que se están desarrollando 3.080 MW, según las estadísticas de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento, Acera. La potencia neta de la FV en mayo fue de 3.079 MW, un 12,0% del total de los proyectos correspondientes a ERNC.

Desde e punto de vista de la generación, la solar fotovoltaica fue responsable de un 7,2% de la energía de Chile en mayo, un 25,2% más que en 2019. En total generó 461 GWh. La participación de las ERNC en mayo fue del 17,7% de los 6.403 GWh totales de energía eléctrica generada. En cuanto a la generación distribuida, hay 649 MW de potencia instalada en mayo correspondiente a PM GD y PMG, y 6.181 instalaciones residenciales computadas en abril de 20202, según Acera.

Sin embargo, Arica y Parinacota también presenta avances en las energías alternativas. Así en el 2020 ya ingresado al Sistema de evaluación de impacto ambiental, siete empresas de proyectos de mediana generación de distribución (PMGD). Respecto a los lugares donde podrían instalarse estas plantas, la autoridad detalló que podría ser en Cerro Chuño; Las Machas; cercano a la Subestación Parinacota; otra entre Lluta y Azapa; una en la Cuesta del Diablo, y otra en Lluta.

Pampa Camarones

Además, la generadora E-CL y Minera Pampa Camarones están a punto de terminar la construcción del proyecto “Planta Solar Fotovoltaica Pampa Camarones”, que tendrá una potencia instalada de 6 MW. La iniciativa contará con 24.000 paneles fotovoltaicos y producirá la unos 18,1 GWh al año, el equivalente al consumo de cerca de 7.000 hogares chilenos, evitando la emisión a la atmósfera de casi 19.000 toneladas de CO2.
Una de las iniciativas ya en marcha es el proyecto Ayllú Solar que se está desarrollando en la Región de Arica y Parinacota desde el 2015 busca crear soluciones energéticas sobre la base de energía solara nivel local, instalando capacidades de capital humano para su uso efectivo, y asegurar la sustentabilidad de las comunidades que son parte del proyecto. 43 mil Megawatts es la capacidad de instalación solar que posee la Región de Arica y Parinacota, con la que podría abastecerse de energía eléctrica a todo Chile.

“Dados sus altos niveles de radiación y a su excepcional claridad y cielos despejados en casi toda la región, la zona posee un gran potencial para la producción de electricidad, calor y luz sobre la base de energía solar”, explicó el académico de la U. de Chile y parte del proyecto Ayllú Solar, Roberto Román. Además, Arica fue la primera región en contar con planta fotovoltaica conectada al Sistema Interconectado del Norte Grande (El Águila 1) y su potencial en materia de energías limpias será desarrollado en el marco del proyecto del Centro de Investigación Solar SERC Chile y la Universidad de Tarapacá “Energía Solar para el Desarrollo Sustentable de la Región de Arica y Parinacota”.

Soluciones

No hay que olvidar en la región de Arica y Parinacota, existen aún un poco más de 1.200 viviendas, principalmente en sectores rurales y precordilleranos, sin energía, y para esto, la energía solar es una buena alternativa para solucionar este problema de desarrollo humano.

Asimismo en la #CenaRenovable Virtual, el presidente de ACERA, José Ignacio Escobar, destacó que “estamos muy contentos con los avances que ha tenido el país en la senda hacia un Chile 100% renovable. En particular me refiero a los avances en penetración de renovables en la matriz, llegando actualmente sobre el 20% y a la descarbonización, que ha ido mucho más rápido de lo esperado, gracias a esfuerzos conjuntos del Gobierno, las empresas y, por supuesto, de todas las entidades que hemos empujado la transición energética hace tantos años”. Escobar agregó que “pero para seguir adelante en este camino es clave mantener el interés en las inversiones en energía limpia. Para ello, es vital proteger y mantener la consistencia en la regulación del sector eléctrico, entregando certidumbre jurídica, para que el sector renovable siga siendo un factor clave en la reactivación económica del país tras la pandemia”.

Fuente: La Estrella de Arica

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