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 06-05-2020
Generación eléctrica con geotermia a nivel mundial subió 29,4% desde 2015

El uso de esta fuente energética pasó de 12.284 MW a 15.950 MW en lo que va del año, según se indicó en el evento on line “Global geothermal update”, lo que fue destacado por el Centro de Excelencia en Geotermia de Los Andes.

Un incremento de 29,4% registró la generación eléctrica en base a geotermia, pasando desde 12.284 MW en 2015 a 15.950 MW en lo que va del año, según se indicó en el evento on line “Global geothermal update”, donde se actualizaron los reportes mundiales sobre el uso de esta fuente energética, lo cual fue destacado por director del Centro de Excelencia en Geotermia Los Andes (Cega), Diego Morata.

“Por primera vez Chile entra en la estadística de estos reportes gracias a la apertura de Cerro Pabellón el 2017. Después de mucho prometer, al fin el país entra al club de los generadores”, dijo Morata, quien resaltó el caso de Turquía, “como uno de los que más ha crecido en capacidad instalada pasando de 721 MWe a 1.549 MWe”.

“Turquía es una de las pocas naciones donde el financiamiento privado es prioritario (90% privado y 10% estatal), pues en la gran mayoría de los estados que crecen en su capacidad geotérmica, el financiamiento público en las primeras etapas de desarrollo es crucial”, añadió.

Para Mauricio Muñoz, investigador de la Unidad de Proyectos del Cega, actualmente “se está abriendo una nueva posibilidad de aumentar la producción, como ha mostrado el reporte en la zona de The Geysers de Estados Unidos, al respecto comenta: Es uno de los campos más antiguos del mundo y solo por una mejora en la eficiencia de los equipos ha mejorado su producción,, lo que te demuestra que el potencial instalado es mejorable, si se perfecciona su administración, abriendo posibilidades para muchas plantas de la década de los 70 y 80, que podrían aumentar su performance y sostenibilidad”.

Usos

Durante el evento on line el presidente de la Asociación Internacional de Geotermia, Alexander Ritcher, señaló que esta fuente energética “está en la posición de levantarse mucho más de lo que ha crecido, porque tiene mucho que ofrecer, sobretodo en calefacción distrital y producción de alimentos”.

Con datos de 88 países y 107.727 MWt de capacidad instalada, el uso directo del calor de la Tierra se ha incrementado en 52% en los últimos 5 años, y se espera siga creciendo aún más. El uso dominante en esta área sigue siendo las bombas de calor geotérmicas, atribuyéndose un 58% del uso térmico mundial, seguidas por las bombas de calor el uso recreativo de termas (18%), calefacción de espacios (16%), e invernaderos y calefacción de suelos (3,5%).

“Si bien hay un gran crecimiento de las bombas de calor, porque pueden instalarse en cualquier parte, hay un aumento también en el uso de la fuente termal no solo para balneario, que son cada vez más ingeniosos. Y a pesar de lo simple que son, es bien llamativo ver cómo el ingenio aparece para poder administrar bien unos pocos litros de agua caliente”, planteó Mauricio Muñoz.

Según Diego Morata, “hay que mirar el número del boom del uso directo como una oportunidad para realizar cambios urgentes en el país, hacia ciudades más amigables, con distritos calefaccionados con geotermia, una energía local que puede proveer a muchos territorios sin importación de energía más cara”.

“Además, es una oportunidad para el crecimiento agrario sustentable, con apoyo de invernaderos geotérmicos que fomenten la producción local disminuyendo las importaciones entre regiones. La producción local es vital en el desarrollo actual y la geotermia apoya eso”, concluyó.

Fuente: Revista Electricidad

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