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 15-02-2022
La exportación de energías renovables para descarbonizar matriz a nivel global

El proyecto Antípodas estudia la venta de energía a países asiáticos a través de un cable submarino. Acera analiza los desafíos de la industria con fuerte presencia en Antofagasta.

La Región de Antofagasta actualmente registra un total de 1.936,47 MW de energías renovables no convencionales (ERNC) en su matriz eléctrica, aunque esta cifra seguirá creciendo en los próximos años por el boom de proyectos fotovoltaicos, de concentración solar y eólicos.

Asimismo, a diciembre de 2021, la capacidad instalada de las energías renovables llegó a 11.400 MW en nuestro país, que corresponde al 36.7% del total de la matriz; 43% de generación térmica con 13.349 MW; 6.249 MW de hidráulica convencional con 20.1%; y 6.249 MW de almacenamiento con 0.206%.

A nivel regiones, Antofagasta lidera la capaci-dad instalada de renovables con 3.085 MW (27%), luego sigue Atacama con 2.935 MW (26%); Coquimbo con 1.028 MW (9%); De la Araucanía, 919 MW (8%); Tarapacá, 517 MG (5%); Bío Bío, 695 MW (6%); Región Metropolitana, 578 MW (5%); Gral. Bernardo O’Higgins, 419 MW (4%); Del Maule, 380 MW (3%); y De Los Lagos, 322 MW (3%).

Asimismo, nuestra región de acuerdo a la Oficina de Gestión de Proyectos Sustentables del Ministerio de Economía, tendría inversiones por sobre los US$ 10 mil millones en los próximos cinco años, superando incluso lo proyectado para la gran minería (US$ 9.653 millones)
Todos estas cifras ponen a Antofagasta en la mira del desarrollo de las energías renovables, pero ahora pensando en una escala global.

Así, durante su exposición en Enade, el Presidente Sebastián Piñera reveló que trabajan en el Proyecto Antípodas, que busca construir una alianza estratégica con algunos países asiáticos para que Chile exporte entre 200 mil y 600 mil MW a través de un cable submarino de larga extensión.

Lo anterior, “evitaría la emisión de hasta 1,6 millones de toneladas de CO2 al año, lo que equivale al 4,5% del total de las emisiones mundiales”. “(…) Chile y algunos grandes países asiáticos estamos en las antípodas. Cuando allá es de noche acá es de día, cuando allá es invierno acá es verano”, sostuvo Piñera.

Seguidamente, complemento que “tenemos los desiertos con mayor radiación solar del mundo y un gigantesco potencial de generación de energía solar limpia, renovable y económica, la que podemos exportar durante nuestro día para abastecer la demanda de energía nocturna en esos países asiáticos”.

OTRO HITO

Otro hito que consolidó las energías renovables pasó por la inauguración en junio de Cerro Dominador, la primera planta termosolar de Latinoamérica que actualmente se encuentra sincronizando la entrega de 110MW de energía limpia al sistema eléctrico nacional, las 24 horas del día. La planta funciona con 10.600 espejos de 140 m2 cada uno que reflejan la luz del sol a un receptor ubicado en una torre de 250 metros de altura. En esta última, circulan u” les fundidas que provienen del Salar de Atacama y que, después de absorber el calor, estas se almacenan en estanques para luego ser utilizadas en la generación de electricidad limpia mediante una turbina de vapor.

DESAFÍOS

La directora ejecutiva de la AsociaciónChilena de Energías Renovables y Almacenamiento (Acera), Ana Lía Rojas, manifestó que si bien hubo un aumento de la generación renovable en la matriz, y una cifra récord en participación de estas, el 2021 supuso un menor aporte de la hidroelectricidad, como consecuencia de la sequía que afecta al país por más de diez años.

“Este menor aporte junto con el crecimiento de la demanda, determina que la generación renovable aún no logra sustituir generación térmica por renovable”, precisó.

Ana Lía Rojas precisó que “los temas críticos para este 2022 serán avanzar en la electrificación de los consumos, abordar la gestión de los atrasos en la transmisión que afectan la mayor penetración de las renovables, la imperiosa necesidad de una planificación territorial para el despliegue de proyectos renovables y almacenamiento en armonía con el territorio, y la dotación de regulación para la implementación de tecnologías habilitantes que permitan abordar con optimismo los próximos cuatro años”.

Sobre el tema de los territorios, el Ministerio de Bienes Nacionales en octubre de 2021 adjudicó 16.926 hectáreas para la construcción de nueve proyectos en la Reserva Eólica de Taltal, que una vez en operaciones, representarán un 13% de la capacidad total instalada de energía elécnica en el país.

Los nueve inmuebles fiscales servirán para el desarrollo de proyectos de energías renovables tanto eólicos como solares. Terrenos en los que se espera se construyan proyectos que tendrán una potencia instalada de 3.260 MW.

Esta capacidad instalada ofertada se desagrega en 1.745,6 MW de energía eólica, 1.034 MW de energía solar fotovoltaica y 480 MW de almacenamiento, detalló el ministerio sobre la adjudicación que alcanzó un total de 16.926 hectáreas, con sitios que van desde las 752 hasta las 3.760 hectáreas de superficie.

Además, Colbún inició la construcción del proyecto eólico Horizonte en Taltal y que tendrá una capacidad instalada de 778MW, con una inversión de US$850 millones.

Fuente: El Mercurio de Antofagasta

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