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 12-11-2020
Jose Ignacio Escobar: "El gas inflexible es una distorsión enorme del mercado"

El presidente de ACERA A.G. señala a ELECTRICIDAD las principales inquietudes del gremio, que participa en varias mesas de trabajo con la autoridad y otros actores a fin de actualizar el marco regulatorio de la industria, donde advierte más de una dificultad para la inserción de estas tecnologías.

En la industria energética nacional, el seguidor número uno de Rush, la banda canadiense de rock progresivo, debe ser José Ignacio Escobar, presidente de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento (ACERA A.G.), quien recientemente adquirió para él y su familia las mascarillas alusivas a este grupo musical, el que junto a las Energías Renovables No Convencionales (ERNC), es una de sus pasiones.

El ejecutivo repasa con ELECTRICIDAD la situación actual y las perspectivas del sector, especialmente ante los cambios regulatorios que se desarrollan a nivel local, donde estas tecnologías tienen un papel fundamental.

Evaluaciones

¿Cuál es su evaluación del crecimiento de las ERNC en capacidad instalada y en participación en la generación bruta en el sistema?
Las tecnologías ERNC predominan en los listados de proyectos en construcción, en calificación ambiental y en desarrollo, los cuales han podido seguir adelante a pesar de los inconvenientes generados por la crisis sanitaria asociada a la pandemia Covid-19. Así, el constituye el 26% de capacidad instalada y genera sobre el 20% de la energía del país. A futuro estamos igualmente convencidos de que Chile puede llegar a ser 100% renovable antes de 2040.

¿Cómo evalúa la inserción comercial de las generadoras ERNC en el mercado en los últimos años?
Las ERNC han tenido una participación relevante en los procesos de licitación de suministro de clientes regulados a partir de 2014, resultando como adjudicatarios mayoritarios de los mismos, aportando de forma sistemática en la reducción del precio de la energía adjudicada, el cual se ha ido reflejando poco a poco en las tarifas de los clientes, lo que particularmente se notará a partir de 2021. donde entra un gran volumen de energía ERNC contratada a precios muy competitivos.

¿Cuáles son las principales inquietudes de Acera respecto al marco regulatorio?
Lo que nos ocupa actualmente es mantener la certidumbre regulatoria de largo plazo. La industria renovable ya está enfrentando una demanda mucho menor a la proyectada y a precios spot muy deprimidos, lo cual ha traído enormes desafíos a todas las empresas que se adjudicaron contratos de energía para clientes regulados, quienes tuvieron que financiar y construir para abastecer el 100% de dichos contratos, pero que -a la fecha- sólo se les está pagando en torno al 65%, manteniendo sus obligaciones financieras con los bancos y proveedores por el total de sus deudas.

A esto se suman -en un periodo muy corto de tiempo- proyectos como el Precio Estabilizado de Energía para Clientes (PEC), en el contexto del estallido social, donde el sector de generación ha contribuido con US$1.350 millones para nivelar el precio de energía, y luego la Ley de Servicios Básicos, en el marco de la pandemia del Covid-19. Todos estos desafíos han sido enfrentados de manera comprometida y con mucho esfuerzo por parte de la industria y las conversaciones sobre un PEC 2 y un proyecto sobre Servicios Básicos 2.0, que generan un nuevo remezón que complica bastante a una industria que ha realizado todos sus esfuerzos por mantener en operación sus centrales y seguir la construcción de sus proyectos durante este complejo periodo.

¿Cómo ve el proyecto de portabilidad eléctrica en distribución?
Vemos que principal desafío de esta iniciativa legal es compatibilizar el respeto a los contratos de las licitaciones de suministro firmados con la disponibilidad de energía que pueda ser incorporada al nuevo proceso de comercialización competitiva. Esto es importante debido a que fueron precisamente estos contratos, de largo plazo, regulados por el Estado y firmados con las empresas distribuidoras, los que permitieron que ingresara competencia al segmento de generación, a través de la entrada de empresas que pudieron financiar a largo plazo la construcción de proyectos ERNC.

Otro tema relevante es la Estrategia de Flexibilidad, ¿cuáles son las propuestas del gremio?
Desde un inicio hemos dicho que es necesario mejorar y profundizar el marco normativo de los sistemas de almacenamiento, hacer cambios relevantes en el mercado de remuneración de potencia para que se reconozca adecuadamente el aporte de las ERNC y mejorar el funcionamiento del mercado spot, entre otros elementos. Si uno ve los pilares de la Estrategia del Ministerio, identifica claramente estos mismos temas, por lo que estamos muy motivados participando en las mesas de trabajo.

El Ministerio también anunció un Plan de fortalecimiento de la transmisión, ¿cómo ve este tema?
Para la instalación de la capacidad de centrales renovables que reemplazarán a las centrales contaminantes es fundamental la ampliación de los sistemas de transmisión para que se adecúen a las necesidades, tanto de la demanda como de la generación ERNC, así como usar todas las tecnologías disponibles para hacer el mejor uso posible de las redes existentes y futuras, para evitar sobre instalar líneas de transmisión. El desafío también es que se realicen estudios de largo plazo que sean realmente capaces de identificar las necesidades futuras de transmisión y que la autoridad actúe oportunamente, para dictaminar la construcción de nuevas líneas y la aplicación de las existentes que sean necesarias.

Como gremio, ¿qué plantearán en la mesa de trabajo de GNL, especialmente con el gas inflexible?
La situación derivada de la aplicación de la norma de gas inflexible genera distorsiones en la generación eléctrica y en el mercado spot, lo cual nos parece grave. Esta es una situación que Acera ha hecho ver a las autoridades desde hace ya bastante tiempo, incluyendo las instancias de discusión de la Norma Técnica que se dieron durante el año pasado. Lo que sucede es que las empresas que operan centrales a gas natural pueden, en función de los acuerdos comerciales privados y bilaterales, suscritos con sus proveedores de gas, forzar la utilización de gas natural, para lo cual se le asigna un costo igual a cero llevando el costo marginal del nudo de inyección a cero. Esta facilidad fue otorgada para condiciones excepcionales y. según lo ocurrido durante agosto, se ha convertido, lamentablemente, en algo habitual. Esto tiene un impacto directo en el punto de inyección, ya que baja el costo marginal a cero afectando las transferencias económicas de los otros generadores conectados en ese punto. Y, en segundo lugar, al tener el gas prioridad de despacho, desplaza generación renovable, lo que, unido a las congestiones existentes en el sistema de transmisión, se traduce en un recorte, más conocido como vertimiento, de energías renovables.

Por ello, consideramos que son las mismas empresas que operan centrales a gas natural quienes debieran asumir los riesgos de sus contratos comerciales con sus proveedores y no mediante esta norma técnica, la cual les permite traspasar parte del riesgo al resto de los actores del sistema. Todas las empresas ERNC estamos asumiendo una serie de riesgos comerciales con los contratos que firmamos de forma privada y voluntaria con distintos agentes y nos parece que esa debería ser la misma filosofía para aplicar a los contratos de gas. No entendemos por qué es el sistema eléctrico, sus coordinados y los clientes, quienes debamos asumir, en parte, el riesgo comercial de contratos privados entre terceros. El gas inflexible es una distorsión enorme del mercado.

Fuente: Revista Electricidad

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