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 renovable acumula récord al primer semestre, llegando a un 19,2% de la matriz energética

Se espera que este año se supere el 20% y la industria apunta a que serán claves para el desarrollo del hidrógeno verde en el país.

La generación de energía renovable gana cada vez más espacio en la matriz del país, y así lo demuestran las cifras oficiales al cierre del primer semestre. Durante junio, la generación de energía eléctrica proveniente de fuentes ERNC alcanzó a 18,2%, lo que representa un aumento de 2,4% en comparación con igual mes del ejercicio anterior. Junto con eso, la participación de esta energía en la matriz acumulada en lo que va de 2020 corresponde a 19,2%.

Dentro de las razones que explican esta variación está la cada vez mayor capacidad instalada de este tipo de plantas, y en el último mes, específicamente, por el ingreso de nuevas centrales de tecnología fotovoltaica y minihidráulica de pasada. Gran parte de estos proyectos y de los que están programados para el resto del año, además, están vinculados con contratos que deben suministrar a las distribuidoras, por lo que han mantenido su ritmo de construcción pese a la pandemia, que según cuentan desde la industria ha generado algunos retrasos puntuales en el traslado y en la importación de equipamiento desde el extranjero.

Con todo, se da por hecho que este año el país supere con creces la meta de contar con al menos el 20% de la matriz renovable, indicador establecido a 2025. Es por esto que el foco de la industria está en cerrar las brechas que quedan, y convertir al sector en uno de los ejes de la recuperación económica.

‘La expectativa es que una vez controlado el virus, será el momento de apoyar un plan de recuperación económica, y qué tan certero será ese plan está por verse. Nuestra idea es que contemple una componente de sustentabilidad, que no dé lo mismo qué inversión se va realizar y estén alineadas con las metas de Chile en el marco del compromiso para el cambio climático’, asegura Carlos Finat, director ejecutivo de Acera.

Sin embargo, advierte que aún existen tareas por abordar para que el aporte de las renovables siga creciendo. Estas tienen que ver sobre todo con habilitar a tiempo los proyectos de transmisión de la energía, claves para transportar el suministro hacia los centros de consumo. La idea es no arriesgarse a que se vivan retrasos como los vistos en la línea Cardones-Polpaico, último proyecto de este tipo puesto en operación. ‘Hay también preocupación por la conflictividad que está apareciendo a raíz de temas como el pago de peajes del año 2019. En el pasado la conflictividad era compleja y dificultaba la convivencia y discusión de proyectos a largo plazo. Hoy, además, se está viviendo un quiebre en la cadena de pagos’, dice Finat.

Hidrógeno

Otro tema que se destaca con el avance de las renovables tiene que ver con preparar el camino para el impulso del hidrógeno verde, catalogado como el combustible del futuro y del cual se espera que Chile sea uno de los principales productores por sus ventajas competitivas.

En esa línea, el ministro de Energía, Juan Carlos Jobet, apuntó a que en la medida que se siga produciendo energía de fuentes renovables y a bajo costo, ‘nuestro país podrá usarlas para fabricar hidrógeno verde, y que esta industria se transforme en un nuevo polo de progreso’, asegurando que el desarrollo de este mercado podría ser tan importante como el del cobre en la próxima década.

Jobet apunta a que para llegar preparados a 2030, que es cuando se estima que el hidrógeno verde sea competitivo contra el diésel, se debe trabajar en la elaboración de una estrategia, una regulación y pilotos: ‘Desde el Ministerio de Energía estamos avanzando en todos los frentes, porque una oportunidad como esta no se presenta muy a menudo’.

Finat coincide y dice que la cantidad y calidad de las renovables son una fortaleza para el país de cara al hidrógeno.

Fuente: El Mercurio

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