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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Generación ERNC promedia 20% y adelanta en cinco años meta de cumplimiento de la ley

Expertos afirman que además del beneficio de reducir las tarifas de la energía, este avance es clave en los compromisos de disminución de emisiones que tiene el país.

Tal como se esperaba, la generación de energía proveniente de fuentes de Energía Renovable No Convencional (ERNC) ha seguido al alza este año. Así lo demuestran las cifras del Coordinador Eléctrico Nacional acumuladas en lo que va del año. En el período enero-septiembre este tipo de centrales representan un promedio de 20,3% de la producción total de energía del país, alcanzando de esta manera la meta que por ley se esperaba para el año 2025 y representando un alza de casi 2 puntos porcentuales respecto del mismo lapso de 2019. Dicha alza se explica principalmente por la participación cada vez mayor de las centrales eólicas y solares, las que en lo que va del año acumulan un crecimiento de 15% y 16%, respectivamente.

En este escenario, según las proyecciones de Acera, gremio que reúne a las firmas renovables, la tendencia se mantendrá en lo que resta de 2020, por lo que se espera que la participación anual alcance entre 21% y 22%. De hecho, si se toman en consideración los últimos doce meses, la generación de centrales ERNC ya se empina por sobre un 21%, porque comúnmente el último trimestre es en el que estos recintos tienen mayor participación dentro de la generación total. En cuanto a los efectos por superar esta meta, desde Acera apuntan a que además de mejorar la competitividad del país debido al acceso a energía eléctrica más barata, el beneficio más importante es la reducción de las emisiones de contaminantes provenientes de las centrales termoeléctricas, debido a la sustitución de generación contaminante por alternativas limpias provenientes de fuentes ERNC. ‘El sector toma este resultado como una señal muy positiva.

Demuestra la capacidad de concretar los proyectos de las empresas generadoras minihidro, solares, eólicas, de biomasa y geotérmicas y cómo en Chile se ha podido crear un ecosistema de consultores, contratistas y proveedores que colaboran para la construcción de proyectos eficientes en lo económico y en lo técnico’, sostiene el director ejecutivo de Acera, Carlos Finat. En tanto, el gremio Generadoras de Chile destaca que el papel de estas plantas, junto con el retiro gradual de las centrales a carbón, representa la mayor acción climática comprometida hoy en día en Chile. Según el estudio de ‘Trayectorias de carbono neutralidad’, estas acciones representan el 60% de la reducción de emisiones de CO{-2} de Chile comprometidas al 2030. ‘Este hito es un buen momento para dejar de hablar de energías ‘no convencionales’, y simplemente hablar de ‘renovables’ a secas, y hacerlo consistente además con las metas de la política energética de largo plazo, que están siendo actualizadas. Además, las renovables en su conjunto son ya más del 50% de la capacidad instalada de Chile’, sostiene el presidente ejecutivo de Generadoras de Chile, Claudio Seebach.

Por su parte, Chile Sustentable señala que alcanzar la meta es una indicación para otros países, considerando que se logró con una pequeña señal de mercado, ya que en un comienzo se exigía una cuota del 5%. ‘Esto demuestra que la meta fue conservadora y hay un llamado para que se modifique el guarismo en un cambio de la ley y que se exija un 40% a 2030, 70% al 2040 y 80% al 2050. En esos años vamos a tener disponibles baterías que permiten dar estabilidad a la energía solar, y operar de otra forma los embalses’, apunta Sara Larraín, directora de Chile Sustentable. Con todo, Larraín advierte que para seguir subiendo en participación renovable, aún quedan ciertas tareas que abordar, como lo es una modificación al impuesto verde, el cual no sigue la lógica de que el que contamina paga, así como una serie de incentivos a las baterías y el almacenamiento.

En esta dirección, Acera resalta la necesidad de la implementación de la estrategia de flexibilidad anunciada por el Gobierno, pero también a la construcción de las obras de transmisión que se necesitarán para permitir la inyección y el transporte de energía que van a generar los más de 15.000 MW de potencia instalada, que se prevé entrarán esta década. ‘En esta última materia, además, hay que tomar en cuenta que el sistema de transmisión ya se encuentra muy ajustado en algunos de sus sectores, por lo que es muy importante identificar e implementar las expansiones y las nuevas obras que sean necesarias’, dice Finat.

Fuente: El Mercurio

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