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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Entrevista a Alejandro Mc Donough, Managing Director Wärtsilä Chile

“ACERA tiene la capacidad de convocar a los diferentes actores del sector de la energía, y a todos aquellos que forman parte de la cadena de valor de la industria de las energías renovables, para trabajar hacia un objetivo en común, que es la descarbonización del sistema energético. A través de sus socios, alianzas estratégicas y comités técnicos trabaja activamente en la promoción de las energías renovables y el almacenamiento de energía”.

-¿Por qué decidieron ser socios de ACERA?

En Wärtsilä tenemos una afinidad muy grande con ACERA, y, desde nuestro rol de tecnólogos de la industria de la energía, lideramos la transición hacia un futuro de energía 100% renovable, propósito que coincide plenamente con la misión de la Asociación. Para Wärtsilä no sólo se trata de una declaración, sino que es una firme convicción que marca nuestro actuar en cada mercado donde operamos.

A través del vínculo con la Asociación podemos contribuir con el desarrollo sustentable de Chile, mediante la promoción de diferentes herramientas y estudios que faciliten la penetración de las energías renovables y el almacenamiento de energía, y así colaborar en la creación de una matriz energética libre de emisiones. Desde Wärtsilä estamos trabajando en el desarrollo de tecnologías y soluciones que promuevan el crecimiento de sociedades sostenibles, y desde ese lugar nos sentimos identificados con la misión y visión de ACERA.

-¿Cuáles son los productos o servicios que entrega su empresa y hacia qué tipo(s) de Energía Renovable?

Desde nuestro sector de Energy Storage & Optimization, proveemos sistemas de almacenamiento de energía con baterías que significan una  gran propuesta de valor, integramos soluciones mediante el know how desarrollado en más de 15 años en el mercado, a partir de  la adquisición de Greensmith el año 2017, con nuestro GEMS, un sistema de energy management que permite monetizar las ventajas de diversas aplicaciones de battery storage, aprovechando las oportunidades que se brindan a partir de la  experiencia de operar en diversos mercados.

Otra área significativa es nuestra propuesta de valor en plantas de generación hiper flexibles que permiten balancear la red ante la intermitencia de las renovables, minimizando su tiempo de operación y reducción de emisiones. Con las mismas plantas que en principio pueden operar a gas estaremos en condiciones de seguir operando con combustibles sustentables, hidrógeno verde o hidrógeno derivados.

Estas plantas serán una forma de almacenamiento de energía a largo plazo para conseguir un sistema de energía altamente renovable y confiable. Este almacenamiento es necesario durante patrones meteorológicos inusuales, como largos períodos nublados o lluviosos, sequías, períodos de poco viento, olas de calor y frío, y durante variaciones estacionales extremas.

-¿Qué elementos caracterizan y/o diferencian a su empresa?

Wärtsilä fue fundada en 1834. Durante más de 180 años hemos estado en la frontera de la innovación en ingeniería. Nuestra cultura innovadora, junto con un énfasis constante en la seguridad, la diversidad y los altos estándares éticos, atrae a personas capacitadas y comprometidas, y crea la base para una organización de alto rendimiento.

Nos caracteriza nuestro propósito que es “Promover el crecimiento de sociedades sustentables a través del desarrollo de tecnologías y servicios”. Ya sea en el mercado energético como marino, nuestras soluciones tecnológicas significan un cambio radical, por ejemplo, en la industria del transporte marítimo, mediante la aplicación de tecnologías con cero emisiones, o  la neutralidad en carbono en la producción de energía.

Como integrador de sistemas de energía entendemos, diseñamos, desarrollamos y servimos sistemas de energía óptimos para las generaciones futuras.

-Respecto a la transición energética, ¿cuál cree que es el rol que debería tener ACERA para sentirse representado? Y ¿cuál es el aporte que está haciendo su empresa en este camino? 

Chile ha fijado tiene ambiciosas metas para descarbonizar la producción eléctrica del país y ACERA es un jugador clave en ese camino ya que desde su rol nuclea a las principales empresas del sector, y mantiene abierto el debate sobre las necesidades que se deberán atender para alcanzar las metas propuestas. Desde nuestra posición nos mantenemos alineados con ese propósito y participamos activamente.

Creemos que para avanzar con la integración de las energías renovables es vital que Chile desarrolle el marco político y regulatorio que incentive las inversiones necesarias en almacenamiento y generación flexible con combustibles sustentables, en principio a base de gas natural durante los primeros años de esta década.


 

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