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

Gas inflexible: Los generadores que esperan una revisión de la norma técnica

Las asociaciones gremiales que representan a los desarrolladores renovables (ACERA) y a la pequeña y mediana generación (GPM) señalan la necesidad de que los costos que produce este despacho no sean socializados en el sistema eléctrico.

La necesidad de modificar la Norma Técnica de GNL, particularmente con la condición del gas inflexible, es un planteamiento que toma fuerza en algunas asociaciones gremiales vinculadas a la generación ERNC y a los pequeños y medianos generadores, frente al impacto que aprecian estos actores en los costos que se generan en sus respectivos sectores.

Según la normativa, el gas inflexible, se aplica en el mercado local cuando existe el riesgo de que una nave que forma parte del ADP, no puede descargar el volumen que ha sido comprado por un generador, por falta de capacidad de almacenamiento en la terminal de regasificacion, por lo que se produce una declaración por parte de las centrales termoeléctricas a gas natural para despachar forzosamente esta energía al sistema.

Distorsión

Ana Lía Rojas, socia fundadora de EnerConnex, señala a este medio que “este despacho forzado permite colocar en el mercado volúmenes que no son competitivos en términos de costo variable”, precisando que actualmente la mayor capacidad de generación renovable y los bajos precios del carbón “han redundado en más y más declaraciones de gas inflexible y por volúmenes cada vez mayores, por lo que comienza a haber una señal distorsionada de costo marginal en el mercado eléctrico mayorista”.

“Las consecuencias inmediatas de una operación con gas inflexible que no reconoce el costo real de un suministro con gas natural, cuando éste si tiene un costo alternativo, limita las posibilidades de otorgar flexibilidad al sistema e incluso de crear un mercado secundario donde el gas provea esos servicios de flexibilidad. Además al rebajar artificialmente el costo marginal del sistema, se distorsiona una señal de inversión y limita la entrada de nuevos potenciales actores”, afirma la economista.

Gremios

En el gremio de los pequeños y medianos generadores (GPM-A.G.) también siguen este tema. Su director ejecutivo, Danilo Zurita, señala a ELECTRICIDAD que “las declaraciones de GNL inflexible no están cumpliendo con el supuesto de excepcionalidad bajo la cual se reguló esta situación, sino que todo lo contrario: las declaraciones de GNL inflexible hoy en día son una situación normal”.

“Por dar un par de ejemplos, en 2019 se generaron 8,8 TWh con centrales despachadas con GNL en el sistema, de los cuales 5,3 TWh (el 60%) fue gas declarado en modalidad inflexible. Para 2020 la situación es similar, donde hasta mayo se generaron 3,7 TWh con GNL, de los cuales 1,9 TWh corresponde a gas declarado inflexible (51%)”, sostiene.

Zurita asevera que el impacto de corto plazo que se produce en el sector es la baja de los costos marginales, “lo que distorsiona el verdadero costo de suministro de este. Esto implica que aquellos agentes que, por la característica de su insumo primario (no gestionable), entregan una parte importante de su generación de energía eléctrica en el mercado spot, vean afectados de manera importante sus ingresos por energía”.

En el mediano y largo plazo advierte eventuales problemas en materia de competencia, pues “mantener la facultad de declarar GNL inflexible, de la forma como es posible hacerlo hoy, podría abrir la opción de usar dicha opción en favor de ciertas empresas como herramienta de precios predatorios, con la consecuente disminución de los niveles de competencia que tiene el mercado eléctrico en la actualidad”.

Para Carlos Finat, director ejecutivo de la Asociación Chilena de Energías Renovables (ACERA A.G.), es necesario perfeccionar la normativa, de manera que “el marco legal internalice debidamente los costos de la operación de ese combustible y que asigne esos costos eficientemente, para que todas las tecnologías protagonistas de la transición puedan desarrollarse en igualdad de condiciones”.

Desde la perspectiva del gremio, al haber gas inflexible, este desplaza la generación de las demás centrales, aumentando la operación de centrales a mínimo técnico, “que agrega costos a la operación y los costos marginales bajan, afectando los ingresos de las centrales merchant y de aquellas que tienen excedentes en el mercado spot”.

Propuestas

Tanto Danilo Zurita como Carlos Finat coinciden en la próxima revisión de la norma técnica en esta materia es una oportunidad para perfeccionarla, especialmente en lo que respecta a incrementar la información que justifique el gas inflexible, así como también la fiscalización de la misma. Con ello se pretende que la declaración de inflexibilidad vuelva a ser una excepción, como originalmente lo expresa la Norma Técnica.

Ello es compartido por Ana Lía Rojas en su conclusión sobre este tema: “Se debe reforzar la labor de monitoreo y verificación de los informes de declaraciones de que recibe el Coordinador Eléctrico Nacional y sobretodo, el conocimiento de las capacidades de almacenamiento de GNL y de disponibilidad de este para comprobar si realmente obedecen a una condición de inflexibilidad o no”.

Fuente: Revista Electricidad

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