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

Los megaproyectos eléctricos ahora son solares y eólicos

En las últimas semanas se han anunciado diversas iniciativas renovables de gran escala. Entre estas, se encuentran obras de Colbún y Enel, proyectos que superan los 600 MW en el caso del primero y 380 MW en el segundo. Desde la industria aseguran que esto se ha podido lograr debido a los avances tecnológicos y porque el mayor tamaño no implica más impacto medioambiental.

Hace tres años, en agosto de 2016, la ex Endesa –hoy Enel- tomó una decisión histórica: la devolución de derechos de agua asociados a cinco iniciativas hiroéctricas, entre entre ellos dos megaproyectos: las centrales Futaleufú (1.330 MW) y Puelo (750 MW). Esta medida, sumada al fin del proyecto HidroAysén unos años antes, revelaron que este sector cambiaba su foco y dejaba de insistir con estas inversiones de gran tamaño para enfocarse en desarrollos menores y, además, renovables. Fue así como una extensa cartera de proyectos de gran tamaño se archivaba definitivamente: las centrales a carbón Punta Alcalde (de Endesa), Santa María II (Colbún) y unidades a gas como Los Robles (AES Gener), sin contar al extenso pipeline hidroeléctrico que Endesa manejaba en la zona sur.

Desde entonces, el protagonismo se lo comenzaron a ganar las centrales renovables, específicamente las eólicas y solares. El rechazo a los grandes proyectos convencionales, pero también la creciente competitividad de estas unidades en materia de costos terminó por instalarlas como la alternativa de crecimiento más ventajosa hacia el futuro. Y si bien estas centrales renovables comenzaron siendo pequeñas, con unidades como Canela I (18 MW), de Endesa y Solar 3, de Solarpack (1 MW); la cartera de proyectos renovables de las grandes generadoras como Enel, Colbún y AES Gener, muestra que a futuro veremos verdaderos megaproyectos solares y eólicos, una tendencia que ya se está dando en el mundo y que en Chile, dado el potencial que tienen estas tecnologías, también se está asomando. Parte de la explicación de este fenómeno está en que los últimos años la inversión que se requiere para estas centrales ha ido disminuyendo.

Según cifras de la Comisión Nacional de Energía (CNE), el costo unitario de inversión para un proyecto solar fotovoltaico, es de US$970 por KW instalado y uno eólico, US$1.361. En cambio, el costo unitario que necesita una central hídrica de pasada es de US$4.050 por KW. Otro factor que influye en que los proyectos renovables se estén haciendo más grandes es que hay un aumento en la eficiencia de los paneles solares y los aerogeneradores. Uno de los principales impulsores que está llevando adelante grandes proyectos verdes, es Colbún, que tiene una cartera de iniciativas renovables robusta. Destaca la central eólica Horizonte de 607 MW de potencia instalada y en la que se está trabajando para ingresar los permisos a fines de año. Pero la empresa está analizando más proyectos de este tipo.

Su portafolio considera agregar 1.670 MW solares y 1.617 eólicos, con unidades en torno a los 400 MW de capacidad. Otra empresa que está llevando adelante grandes proyectos renovables es la italiana Enel. Hace pocos días, la empresa anunció que comenzaron la construcción del proyecto solar más grande en Chile hasta ahora: Campos del Sol, que tiene 382 MW de potencia instalada. Además, desde la empresa dijeron que durante los dos próximos años, el grupo Enel en Chile contará con 1.100 MW de nueva capacidad de generación renovable. De estos, casi 800 MW son solares. AES Gener también está desarrollando un portafolio ambicioso para los próximos años, donde algunos están en construcción y otros en fases anteriores. Por ejemplo, en proyectos eólicos, cuenta con una cartera eólica de 2.445 MW y una solar de 560 MW. En tanto, la francesa Engie, cuenta con proyectos solares y eólicos por unos 1.000 MW en los próximos años. Por último, Acciona es otra generadora que sigue la misma línea.

La empresa posee la central El Romero, proyecto solar de 246 MW de potencia instalada. La española también tiene en carpeta otros proyectos renovables que alcanzan los 800 MW. Impacto medioambiental Este nuevo foco tiene una gran ventaja: las centrales eólicas y solares presentan escasa o nula conflictividad, lo que agiliza la obtención de permisos y, por ello, desde su diseño hasta la entrada en operaciones, pasa mucho menos tiempo. El punto en contra es que necesitan mayor capacidad de transmisión, pues en general se ubican lejos de los grandes centros de consumo, como Santiago. Por ello, en el sector ya se habla de que se requiere con urgencia una segunda línea, paralela a Cardones- Polpaico, que pese a ser inaugurada apenas hace cinco meses ya está copada.

El ministro de Energía, Juan Carlos Jobet, explica que ‘las mejoras sustanciales en la eficiencia de las turbinas eólicas así como también de los paneles fotovoltaicos permiten desarrollar proyectos sobre los 400 MW con un menor impacto ambiental, en comparación a lo que hubiera sido hace unos años atrás con la tecnología disponible en ese entonces’. En tanto, el presidente ejecutivo de Generadoras, Claudio Seebach, comenta que la gran mayoría de los nuevos grandes proyectos de energía renovable, tanto solar como eólico, ocurre en terreno fiscales en el norte, en zonas de muy baja o nula presencia de comunidades cercanas. ‘Además, son proyectos de bajo o muy bajo impacto ambiental, y cero emisiones contaminantes. Son por lo tanto, menos complejos en términos de obtención de permisos de construcción y operación’, dijo.

Para el director ejecutivo de Acera, Carlos Finat también es positivo la construcción de grandes proyectos renovables. Agregó que el problema medio ambiental y con las comunidades no surge por el tamaño de una obra, sino que más por las medidas de mitigación que se pueden tomar y el relacionamiento con las comunidades. Por último, la economista, y socia fundadora EnerConnex Consultores, Ana Lía Rojas, valoró las iniciativas. Al respecto dijo que ‘la transición energética y descarbonizacion requiere de volumenes de suministro renovable capaz de reemplazar los 1.400 MW de carbón que salen en 2024. SA diferencia de los otros, para Rojas los grandes proyectos sí tienen mayor impacto y ‘por eso debe complementarse, para mi punto de vista, con generación distribuida’, dijo.

Fuente: La Tercera – Pulso

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