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 05-10-2020
Juan Carlos Jobet: "Antes de que termine la década, Chile va a exportar energía limpia al mundo"

Titular de Energía adelantó que ya hay 20 compañías desarrollando proyectos de hidrógeno verde. Jobet estima que para fines del próximo año se verá la producción de las primeras moléculas de hidrógeno en el país.

La industria energética se encuentra en plena transformación, impulsada por el cierre de las centrales a carbón y el potencial que tiene Chile para operar con renovables. Esta semana el sector se vio marcado por dos importantes hitos: AES Gener anunció el cierre anticipado de sus centrales Angamos y AME, Enel y Enap informaron un plan piloto para desarrollar la primera planta de hidrógeno verde en Chile. Ambos anuncios fueron celebrados por el ministro de Energía, Juan Carlos Jobet.

¿Cómo está viendo la transformación del sector?

-La transformación del sector energía tiene muchos componentes. Uno es el retiro del carbón, y en paralelo estamos desarrollando las renovables, donde tenemos US$14 mil millones en proyectos en construcción y US$14 mil millones con aprobaciones. Esto nos permitirá ir desarrollando las centrales renovables que van a reemplazar el carbón. Además, tenemos que construir las líneas de transmisión para ir a buscar esa energía renovable y avanzar en la estrategia de flexibilidad, que nos permite acomodar en la matriz las tecnologías de generación intermitentes.

¿Qué permitirá eso?

-Esa matriz más limpia nos va a habilitar varias soluciones. En el sector residencial, ir reemplazando la leña y en transporte, nos permite acelerar la electromovilidad. En industria nos va a permitir generar reemplazos de fósiles por electricidad y generar el desarrollo del mercado de hidrógeno verde, que es la mejor herramienta que tenemos para exportar energía chilena al mundo. Ese hidrógeno y la energía limpia nos van a permitir limpiar la huella de carbón de otras industrias del país como la minería, agricultura y en el negocio naviero. El transporte marino probablemente es una de las áreas que se va a usar con más fuerza el hidrógeno.

¿Hay planes concretos para exportar hidrógeno verde?

-El objetivo es que, antes de que termine esta década, Chile esté exportando energía limpia al mundo. Creemos que la industria del hidrógeno per se puede ser tan grande como el cobre, no en 2030, sino más bien en 2050. Esto se va a exportar principalmente vía hidrogeno, amoniaco, combustibles sintéticos y también podremos exportar algo de electricidad a países vecinos a través de las interconexiones eléctricas.

¿Cuál es el avance en esa materia?

-Hay dos frentes de trabajo con contrapartes internacionales, además de toda la cooperación con la Agencia Internacional de Energía. El primero, es con el sector privado y solamente esta semana hemos tenido reuniones con inversionistas chinos y americanos. En las semanas anteriores fue con inversionistas alemanes y canadienses; y tenemos agendado en las semanas que vienen con Japón, Reino Unido y Australia. Hay un interés gigantesco de compañías internacionales por invertir en Chile, por traer tecnología, por traer capital.

¿Estos inversionistas buscan exportar energía renovable?

-Algunos quieren vender al mercado local y también hay muchos que están mirando el mercado del hidrógeno, donde ven el potencial que tiene Chile ahí. Cuando uno conversa con actores internacionales, los países de afuera miran con mucha admiración lo que está haciendo Chile en materia de energía.

¿Cuáles el segundo frente?

-Los gobiernos. Nosotros estamos estableciendo una red internacional muy potente. Tenemos relaciones, hace mucho tiempo con el sistema de energía de Alemania, hemos también establecido a raíz del hidrógeno alianzas mucho más profundas con Australia, Singapur, Corea y Reino Unido. El interés de los actores internacionales por invertir y mirar lo que está haciendo Chile es extraordinariamente alta. Esta idea de que podamos ser exportadores de energía limpia al mundo antes de que termine la década es verdad y está empezando a ocurrir. Chile es capaz de producir 70 veces la energía que se necesita, entonces podemos contribuir a que otros países cumplan sus propias metas de reducción de emisiones a través de la exportación.

¿Cuáles son los otros avances en el hidrógeno verde?

-Estamos trabajando con muchas empresas del sector privado para ayudarles a sacar adelante pilotos de hidrógeno verde. Ya hay alrededor de 20 compañías en Chile desarrollando proyectos de hidrógeno. (…) Creemos que vamos a tener la producción de las primeras moléculas de hidrógeno en Chile antes que termine el próximo año.

Con el cierre adelantado de centrales a carbón, ¿se podría poner una nueva meta?

-Faltan 20 años y la tecnología está avanzando muy rápido, el desarrollo de las renovables también y en la medida que eso avance y que seamos capaces de construir las líneas de transmisión que se necesitan y en la medida que las compañías también vayan haciendo más ambiciosas sus metas de reducción de emisiones, creo que esa fecha se va a anticipar. Pero eso no lo podemos hacer con voluntarismo, sino que lo tenemos que hacer en las medidas que las condiciones se generen.

La “megalínea” HVDC, en corriente continua, es un elemento clave para el sector, ¿cuál es su avance?

-Vamos bien. Esperamos poder iniciar la licitación de eso muy pronto, antes de que termine el año. Lo que hicimos fue revisar ese cronograma y el proceso, de forma tal de asegurarnos de que esa línea esté operando cuando se necesite, porque la aceleración en la salida de las centrales a carbón y el enorme impulso de las renovables, hace que tenemos que hacer todos los esfuerzos para acelerarlo.

Fuente: La Tercera – Pulso

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