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 27-08-2019
Línea eléctrica Cardones-Polpaico copa su capacidad en solo tres meses de funcionamiento

En algunas horas del día, la línea está siendo utilizada en su máxima capacidad, es decir a 1.700 MW. Estimaciones iniciales indicaban que esta situación tomaría años. Desde el Coordinador Eléctrico señalaron que esto resalta la necesidad de construir nuevos proyectos de transmisión, como el de corriente continua HVDC.

No fue fácil su construcción, pero Cardones-Polpaico, la mayor línea de transmisión que está operando en el país, ya está funcionando con diversos beneficios, como la mayor inyección de energías renovables y precios más estables de la energía durante el día. Sin embargo, en los tres meses que lleva operando, y pese a que se diseñó con cierta holgura –atendiendo los nuevos lineamientos de transmisión en el país, que buscan que las líneas se adelanten a la puesta en marcha de las centrales de generación- su capacidad ya está copada, situación que inicialmente se esperaba que pasara luego de varios años de funcionamiento.

De acuerdo con datos del Coordinador Eléctrico, en algunas horas del día está siendo utilizada en su máxima capacidad, lo que además conlleva a que no se esté perdiendo energía renovable como antes. Esto se explica por el boom de unidades renovables en las zonas por las que pasa esta línea de InterChile, que tenía entre sus principales beneficios, permitir despachar energía eólica y solar a los grandes centros de consumo, como Santiago.

Según el presidente del consejo directivo del Coordinador Eléctrico, Juan Carlos Olmedo, ‘si bien suena curioso, es una buena noticia que la línea esté siendo utilizada a su máxima capacidad, porque con eso estamos pudiendo transferir toda la energía renovable que no tenía colocación en el norte hacia la zona central. Eso se ha ido juntando con que en esta época ya empieza a subir la radiación’, sostuvo.

Olmedo agregó que en los próximos meses entrarán tres nuevos proyectos en operación – Cerro Dominador de 100 MW, Parque Eólico Sarco de 170 MW y Huatacondo de 90 MW-. ‘La buena noticia es que vamos seguir ocupando esta línea full capacidad, probablemente más horas, porque estos copamientos se están dando en forma puntual, es decir, en las horas de mayor sol. Este uso máximo va a tender a aumentar con la entrada de estas plantas, por lo que será menos intermitente el uso máximo’, dijo el ejecutivo.

Futuras líneas

El plan para descarbonizar la matriz es uno de los mayores desafíos del gobierno y, para eso, se necesita la entrada de proyectos de generación y nuevas líneas de transmisión. Ante esto, la Comisión Nacional de Energía (CNE), está trabajando para licitar nuevas obras y ampliaciones (de transmisión). Entre estas, la que más destaca es la HVDC, primera línea con corriente continua y que implica una inversión de US$1.300 millones. El proyecto ya tiene sus etapas de estudio cumplidas y en septiembre se publicará su decreto.

Posteriormente comienza el Estudio de Franja, que es una nueva metodología, cuyo objetivo tiene el desarrollar una evaluación ambiental estratégica, con el fin de dar más certeza a los inversionistas de que la franja que se define le da mayor viabilidad al proyecto. ‘Este instrumento del Estudio de Franja es potente en mitigar esa conflictividad, porque se va a poder relacionar de forma anticipada con las comunidades, va a haber instancias de diálogo en que en forma consensuada se va a poder ir trabajando el trazado. Se reduce sustancialmente la conflictividad y eso en definitiva lleva a que los plazos de desarrollo sean oportunos’, sostuvo Olmedo.

Fuente: La Tercera – Pulso

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