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

REVISA ESTADÍSTICAS PARA CONOCER ESTADO DE LA ENERGÍA SOLAR

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

REVISA ESTADÍSTICAS PARA CONOCER ESTADO DE LA ENERGÍA EÓLICA

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

REVISA ESTADÍSTICAS PARA CONOCER ESTADO DE LA BIOENERGÍA

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

REVISA ESTADÍSTICAS PARA CONOCER ESTADO DE LA ENERGÍA DE LOS MARES

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.

REVISA ESTADÍSTICAS PARA CONOCER ESTADO DE LA MINIHIDRO

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.

REVISA ESTADÍSTICAS PARA CONOCER ESTADO DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA

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)

REVISA ESTADÍSTICAS PARA CONOCER ESTADO DE DEL ALMACENAMIENTO

Actualidad

Geografía de grandes oportunidades

Los sistemas de almacenamiento guardan la energía para utilizarla en un momento más conveniente. Son el complemento ideal para un recurso que abunda en Chile: la energía renovable variable. Nuestro país cuenta con una geografía que favorece el desarrollo de energías alternativas no excluyentes como la eólica, la geotérmica e hidroeléctrica, lo cual nos presenta grandes oportunidades de un desarrollo más limpio, respetuoso y eficiente de nuevas tecnologías.

Los sistemas de almacenamiento han cobrado una gran relevancia para el sector eléctrico, debido a que tienen el potencial de ser el complemento ideal para un recurso que abunda en Chile: la energía renovable, en especial, las variables como el sol, el viento, y el agua. En nuestro país, tenemos un potencial de más de 190 GW de energía eólica y más de 1.100 GW de energía solar.

El almacenamiento de electricidad juega un rol fundamental en proveer de manera continua y segura energía eléctrica renovable, y contribuir así a la descarbonización de la economía del país, siendo un aliado clave en la transición energética del sector de generación eléctrica, ayudando a avanzar hacia un Chile más sustentable.

Actualmente existen muchas tecnologías capaces de almacenar energía, desde las baterías en los celulares y computadores, hasta combustibles bajos en emisiones, como el hidrógeno verde. Así mismo, estas tecnologías tienen una gran cantidad de aplicaciones, en una gran cantidad de industrias y escalas: se utilizan en dispositivos de salud, como los marcapasos; aplicaciones de transporte, cómo los autos y camiones eléctricos; y en sistemas eléctricos, como las baterías de litio de gran escala o como embalses de bombeo, entre otros. Una forma de clasificar, por lo tanto, esta gran diversidad de tecnologías de almacenamiento, es en base al proceso de conversión energética que utiliza cada una de estas alternativas. Según proyecciones de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), la participación de las renovables en el suministro eléctrico global pasará del 26%, en 2018, al 44%, en 2040, y proporcionarán 2/3 del incremento de demanda eléctrica registrado en ese período, principalmente a través de las tecnologías eólica y fotovoltaica. En Chile, hoy estamos desarrollando más energía renovable que nunca en nuestra historia. Pero ¿Cuáles son los sistemas de almacenamiento de energía presentes actualmente en Chile?

Ante esta pregunta, Darío Morales, Director de Estudios de ACERA, cuenta a G&M Gestión Minera que ‘Hoy tenemos sistemas de almacenamiento de baterías instalados en las regiones de Arica y Parinacota, Antofagasta y Metropolitana. Además, hay nuevos proyectos en esas mismas regiones y en las de Valparaíso y Bío-Bío. Si bien, dependiendo de la tecnología, la eficiencia de conversión se puede ver afectada por algunas condiciones de humedad y temperatura, este no es el parámetro más importante para la toma de daciones de inversión.

Lo relevante es el levantamiento de las barreras regulatorias y de mercado que permitan a los sistemas de almacenamiento recibir la remuneración adecuada por los servicios que prestan a la red’. Chile duplicará su capacidad de almacenamiento de energía en baterías al 2023 Hoy la capacidad de almacenamiento en baterías en el Sistema Eléctrico Nacional es de 175 MW y con el anuncio de la empresa AES, de sumar 188 MW de almacenamiento en baterías, la capacidad será de 363 MW al 2023, duplicando así la cifra actual. La cartera de Energía del gobierno anterior, señaló a fines de 2021 que ‘es un gran paso, ya que va en completa sintonía con lo que nos hemos propuesto en nuestra Política Energética Nacional para que al 2030 tengamos como mínimo 2.000 MW en sistemas de almacenamiento’.

A lo anterior, agregaron que ‘frente a la creciente necesidad de flexibilidad en el sistema eléctrico, necesitamos de las baterías, o los sistemas de aire líquido, y todos los tipos de tecnologías de almacenamiento para integrar fuentes renovables y asegurarnos que se pueda disponer de energía limpia a cualquier hora y para todos los hogares de Chile’. Chile aumentará en 2,5 veces la disponibilidad de almacenamiento de energía en batería, pasando de 623 MWh a 1563 MWh. Es decir, con este anuncio, en Chile se podrá almacenar y entregar al sistema hasta 1.563 MWh por día de energía al 2023, lo que significa evitar más de 200.000 toneladas de emisiones de CO2 al año, el equivalente a retirar más de 80 mil vehículos particulares de las calles de Chile.

La importancia de este anuncio radica en que la flexibilidad del sistema eléctrico depende de la capacidad del sistema para gestionar y balancear la oferta con la demanda y, por ende, dependen de los distintos sistemas de almacenamiento. A través de estas tecnologías se puede integrar masivamente a las energías renovables que son variables en su producción, como la energía solar fotovoltaica y eólica, y así mantener un sistema eléctrico confiable y resiliente. Almacenamiento en Chile La principal fuente de almacenamiento del sistema eléctrico nacional son los embalses hidroeléctricos, pero la crisis climática nos ha tenido con 13 años de sequías que han disminuido considerablemente el aporte hidroeléctrico. Hoy existen tecnologías de almacenamiento que pueden ser la solución para este desafío, las baterías, los sistemas de aire líquido, CSP, entre otros que ya se están desarrollando en Chile.

Los compromisos climáticos que ha adoptado Chile se basan en su enorme potencial de energías renovables, que permite electrificar masivamente los usos energéticos que hoy utilizan combustibles fósiles. Así es como la eficiencia energética, la electromovilidad, el retiro del carbón y el hidrógeno verde dependen principalmente de un sistema eléctrico con una generación renovable. Y es que los beneficios de contar con sistemas de almacenamiento son múltiples. ‘En un sistema eléctrico de alta penetración de renovables variables, como lo será muy prontamente nuestro sistema, es muy importante contar con las herramientas tecnológicas que nos permitan equilibrar, de manera instantánea, el suministro con el consumo de energía eléctrica.

Esta es una de las principales funciones de los sistemas de almacenamiento. Adicionalmente a lo anterior, estos sistemas permiten hacer una mejor gestión de los flujos de energía en el sistema de transmisión para reducir congestiones y eventualmente podrían usarse para mejorar la calidad de suministro en los sistemas de distribución’ explica el Director de Estudios de ACERA. Innovaciones que están cambiando la generación de energía en Chile El almacenamiento de energía basado en baterías – conocido con la sigla BESS por su nombre en inglés ‘Battery Energy Storage System’-, se está conformando como una tecnología que entrega mucho valor a los sistemas eléctricos y como una solución para la integración eficiente de energías renovables variables, como la eólica y solar. Sus atributos son múltiples, ya que estos sistemas permiten reducir pérdidas de energía producidas por congestiones en la red de transmisión, proveen resiliencia y estabilizan la red eléctrica y permiten aprovechar el recurso energético disponible de manera eficiente para reducir costos operacionales.

Los avances en esta materia realzan cada vez mayor importancia pues el almacenamiento puede jugar un papel vital en los procesos de descarbonización de las matrices energéticas, al permitir de manera segura la salida de las centrales a carbón y la entrada al sistema de la generación renovable sin poner en riesgo su estabilidad y continuidad. Pero el desarrollo de tecnologías para el almacenamiento de energía no es reciente, éstas han tenido un largo recorrido y dependiendo del tipo de aplicación, algunas de ellas han logrado resultados más eficientes que otras. En el caso de Enel Green Power, la compañía se ha inclinado hoy en día por la utilización de baterías de ion de litio, debido a la madurez tecnológica y competitividad que este tipo de tecnología ha alcanzado. Velocidades de carga, flexibilidad y modularización, sumadas a un descenso exponencial en sus precios, gracias al aumento de la demanda en la industria de la electromovilidad, han hecho de este tipo de baterías la mejor opción. Sin embargo, la investigación y búsqueda de tecnologías cada vez más eficientes y con mayores cualidades no se detiene.

A través de estudios de factibilidad y pruebas de campo, sistemas de almacenamiento de aire líquido, baterías de flujo o almacenamiento termal siguen siendo exploradas como respuesta a los desafíos futuros. Centrales renovables híbridas Normalmente los diseños de los parques eólicos contemplan una distancia de 1 a 2 kilómetros entre una fila de aerogeneradores y otra por razones de eficiencia energética; el viento una vez que pasa por una turbina, pierde su energía y requiere avanzar una cierta distancia para recuperarla. Esto significa que estas instalaciones cuentan con mucho espacio disponible que puede ser utilizado para generar energía con otras fuentes. Actualmente, Enel Green Power Chile está construyendo el proyecto ‘Azabache’ en la región de Antofagasta, que será la primera central híbrida industrial del país. La iniciativa consiste en implementar una planta solar al interior del parque eólico Valle de los Vientos. Además, existen otros proyectos similares en carpeta, por ejemplo, construir una planta solar al interior del parque eólico Sierra Gorda Este.

‘El norte de Chile cuenta con condiciones muy especiales que favorecen este tipo de proyectos, ya que no solo cuentan con excelentes condiciones de viento, sino que además se ubican en lugares con muy buenos niveles de radiación solar, complemento que permite la generación de energía tanto en el día como en la noche. Pero las sinergias que se desprenden de la hibridación de plantas van más allá del aprovechamiento del espacio y los recursos naturales. Aspectos como la construcción de caminos y accesos, levantamiento de líneas de transmisión y subestaciones también pueden ser evitados o reducidos, permitiendo utilizar los mismos elementos para la generación de una mayor cantidad de energía’, señala Cristian Reyes, Desarrollador de Negocios Senior de Enel Green Power Chile. También existe la posibilidad de construir parques híbridos desde cero, lo que permite aprovechar las sinergias no solo durante las fases de construcción y operación sino desde la fase de desarrollo. Estudios ambientales, sociales, territoriales, ingenierías básicas y estudios de interconexión, pueden hacerse de una sola vez para ambas plantas, distribuyendo esos costos fijos en una potencia instalada mayor. Hidrógeno verde: combustible limpio

El hidrógeno verde es considerado el combustible del futuro, dado su potencial para reemplazar combustibles fósiles como el petróleo en el sector de transporte e industria pesada. Dentro de las distintas formas para producirlo industrialmente, la más amigable con el medioambiente es el proceso denominado electrólisis, en el cual se separan las moléculas de oxígeno e hidrógeno en el agua a través de la aplicación de electricidad. Si esta electricidad proviene de fuentes renovables, entonces este hidrógeno se denomina como verde, dando como resultado un combustible libre de emisiones. ‘Hoy en día el costo del hidrógeno gris, que se produce a partir de gas natural emitiendo CO2 como parte de su proceso, se mueve entre los 1,2 y 2 US$/ kg. Por esto, cuando los proyectos de hidrógeno verde, que usan 100% energía renovable para su producción, logren cruzar la barrera de los 2 US$/kg será cuando se logre competir sin subsidios o incentivos con el hidrógeno convencional y con otros combustibles fósiles. Hoy existen dos lugares a nivel mundial donde se logrará esto más temprano que nunca, estos lugares son en el norte de Chile, donde se cuenta con la mejor radiación solar del mundo para generación de energía fotovoltaica, y en Magallanes, donde contamos con los mejores vientos del planeta.

Esto permitirá producir energía renovable a muy bajo costo, y sumado a la consistente baja de los precios de los electrolizadores, permitirá producir el hidrógeno verde más barato del planeta. Cuando sucederá esto no es seguro, pero lo que sí es seguro es que será en estos lugares donde sucederá primero’, concluye Rodrigo Lobos, Desarrollador de Negocios Senior de Enel Green Power Chile. En definitiva ¿Cuáles son las futuras tecnologías de almacenamiento de energía necesarias de ser adoptadas, y cuál o cuáles están como proyecto para nuestro país? ¿Cuáles son esas tecnologías que podrían revolucionar la energía renovable en Chile? Ante estas preguntas, que probablemente usted mismo se esté formulando, Darío Morales, Director de Estudios de ACERA, nos explica que ‘La tecnología de almacenamiento más usada en el mundo son los sistemas hidráulicos por bombeo, que utilizan un ciclo cerrado de agua la que es bombeada en altura para almacenar energía y luego utiliza una turbina hidroeléctrica para nuevamente producir electricidad. Sin embargo, el desarrollo de la movilidad eléctrica ha traído como consecuencia una baja muy pronunciada en los costos de inversión de las baterías, que son los sistemas que se están proyectando usar en Chile mayoritariamente. De todas formas, también existen en nuestro país nuevas tecnologías muy interesantes como las de aire líquido que permiten almacenar grandes volúmenes de energía a costos competitivos’. Para finalizar, el profesional especifica que ‘Cada tecnología tiene sus propias características y se desarrollarán en la medida que vayan siendo capaces de competir en igualdad de condiciones entre ellas. Lo bueno de nuestro país, es que existen las condiciones para utilizar todas las tecnologías.

Fuente: Gestión Minera

Copyright © 2022 ACERA
Copyright © 2022 ACERA

Hit enter to search or ESC to close

X