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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Línea Cardones-Polpaico: actual eje de descarbonización cumple dos años de su puesta en marcha

La empresa eléctrica filial de ISA conectó la línea de 753 km al Sistema Eléctrico Nacional el 29 de mayo de 2019. Hoy, al ser la única carretera disponible para el masivo ingreso de fuentes renovables, abre la necesidad de un repotenciamiento de la matriz.

A dos años de la puesta en marcha del proyecto de transmisión más grande del país, la Línea Cardones-Polpaico de ISA INTERCHILE se consolida como la infraestructura clave para la descarbonización de la matriz energética. Hoy la compañía apuesta por crecer en transmisión, equiparados con la industria de la generación, por lo que propone, a mediano plazo, repotenciar la línea con tecnología de punta, lo que permitiría aumentar la capacidad de transmisión y evitar la pérdida de energías limpias utilizando la misma infraestructura existente, mientras se desarrollan los futuros planes de infraestructura, como es la esperada línea Kimal-Lo Aguirre.

La puesta en servicio de la Línea de Transmisión 2×500 kV Cardones-Polpaico, que se extiende a lo largo de 753 km desde Copiapó (Región de Atacama) hasta la comuna de Tiltil (Región Metropolitana), significó años de construcción para dar vida a una ‘carretera eléctrica’ que representa la columna vertebral del Sistema Eléctrico Nacional interconectado a 500 kV, cuya capacidad hoy ha alcanzado su máximo flujo. Con todo, resulta necesario activar nuevas obras de expansión que cuenten con la coordinación público-privada, además de estudios de territorios que permitan evitar riesgos durante la fase de construcción que supongan retrasos en la puesta en marcha del proyecto.

El gerente general de ISA INTERCHILE, Gabriel Melguizo, comenta que ‘estos dos años de exitosa operación representan una experiencia única para la compañía. Vemos con gran optimismo el futuro de Chile y estamos en permanente búsqueda de nuevos desafíos, contamos con la experiencia de Cardones-Polpaico, por lo que nuestro expertise está centrado en poder aportar en el conocimiento de grandes infraestructuras, como es la próxima línea en corriente continua Kimal-Lo Aguirre. Nos llena de orgullo saber que somos articuladores del desarrollo sostenible de Chile al ver los enormes beneficios que ha entregado esta línea al sistema, pero es urgente apurar el ingreso de la generación renovable y minimizar los vertimientos de energía’.

INDUSTRIA RENOVABLE

El compromiso de ISA INTERCHILE es un futuro energético sostenible, alineado con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU y el Plan de Descarbonización, donde la transmisión es un eje que permitirá alcanzar la meta de reducir significativamente las emisiones de CO2, junto con lograr la carbono-neutralidad en 2050.

La economista y socia fundadora de EnerConnex, Ana Lía Rojas, destaca que ‘el rol de la transmisión es clave para enfrentar los desafíos futuros del país y por eso, la línea Cardones-Polpaico marcó un primer hito fundamental para la mayor penetración de generación renovable. La industria renovable requiere de más avances en transmisión, clave en los próximos cinco años, y un cambio en el paradigma clásico de cómo expandir la transmisión, para que ella esté disponible cuando la nueva generación la requiera, sin retrasos ni extra costos. Esto, resguardando siempre un tratamiento integrador donde exista diálogo oportuno entre autoridades y privados, y estudios previos sobre el territorio que permitan cumplir los objetivos trazados para descarbonizar la matriz en tiempos más ambiciosos que al 2040’.

En tanto, el académico del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago, Humberto Verdejo, explica que ‘para cumplir la meta de descarbonización y bajar las tarifas y para que el sistema eléctrico sea sostenible en el tiempo, necesariamente hay que robustecer la red de transmisión. Actualmente, las líneas están congestionadas y no tenemos posibilidad de introducir mayor energía limpia, que es lo que requiere nuestro sistema para cumplir los desafíos a los que estamos comprometidos’.

Hoy más de cinco millones de hogares reciben energía limpia transportada por la Línea Cardones-Polpaico. La compañía, además, presentó un proyecto de repotenciamiento que busca ampliar su capacidad en un plazo acotado de cinco años, implementando tecnología innovadora, como la electrónica de potencia, a partir de infraestructura ya existente, para entregar mayor holgura y flexibilidad al sistema.

Fuente: El Mercurio

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