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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Magnitud de proyectos solares y eólicos que entran en operación en 2021 equivale a la de toda la historia del país

La industria sigue presentando indicadores récord, tanto en las iniciativas que entran en funcionamiento como en las que comienzan su tramitación ambiental, asegura el biministro de Energía y Minería, Juan Carlos Jobet.

Si el 2020 y pese a la pandemia fue un año de inversiones récord en el sector energético, las estimaciones apuntan a que ese ritmo se mantendrá durante este ejercicio, siendo esta industria una de las impulsoras de la reactivación económica del país. Al cierre del primer trimestre, ingresaron a tramitación ambiental 101 proyectos para desarrollar centrales renovables, valoradas en más de US$ 5.800 millones.

‘El último año entraron a tramitación proyectos por casi US$ 15 mil millones, y este año podríamos superar los 20 mil, que se comparan con los US$ 5 mil millones que hubo en 2018 y los casi US$ 6 mil millones de 2019. Al Gore hizo un video en su charla llamada ‘La verdad incómoda’, que mostraba cómo Chile estaba sorprendiendo en 2017 al mundo por el aumento explosivo del desarrollo de proyectos solares. Ese gráfico lo hemos superado 2,5 veces, es algo bastante impresionante’, sostiene el biministro de Energía y Minería, Juan Carlos Jobet.

Sin embargo, no es el único registro que destaca, pues este año se espera que entren en operación 6.698 MW en proyectos de generación, de los que la gran mayoría corresponde a iniciativas solares y eólicas, con lo que la capacidad instalada en el sistema asociado a fuentes de ERNC llegará a un 38%. Tal es la magnitud que en el Gobierno esperan que este año se inauguren proyectos solares y eólicos equivalentes a todo lo que se ha construido entre 2007 y 2020.

‘Además de los recursos naturales extraordinarios, hay un marco regulatorio muy estable, un sistema eléctrico con regulación abierta, transparente y competitiva, y tenemos un sistema con clientes regulados, donde las licitaciones son importantes, porque permiten el desarrollo de proyectos a largo plazo, y también hay un mercado muy potente de clientes libres que presentan contratos a largo plazo’, sostiene el titular de las carteras de Energía y Minería.

El dinamismo ha llevado a que no solo se cumpliera la meta de 20% de ERNC a 2025, sino que se está trabajando en actualizar dicha normativa para llegar a un 70% al 2030, veinte años antes, lo que será incluido en la Política Energética 2050 que prepara el Ministerio.

Para lograr estas metas, es clave que se mantengan las inversiones en el sector de transmisión, con lo que se busca llevar la energía renovable a los centros de consumo. En esa línea, el Ministerio creó una unidad especial para coordinar a la SEC, CNE y el Coordinador, y fortalecer la gestión en todo lo que tiene que ver con la planificación, regulación y ejecución de proyectos de transmisión. La estrategia del Gobierno considera que la línea Kimal-Lo Aguirre, proyecto de más de US$ 1.400 millones, fundamental para el desarrollo del sector, entre en operaciones en 2028.

También, en materia de renovables, el ministro abordó la disputa respecto a la modificación de la normativa de gas inflexible, de la cual se espera que a fines de abril se dé inicio a la consulta pública, y que durante el primer semestre se defina la nueva norma para avanzar en su implementación.

‘Una transformación de la matriz como la que estamos impulsando requiere ajustes, eso es normal. Necesitamos asegurarnos de que tendremos el gas suficiente para complementar las ERNC, que son intermitentes, pero que esa cantidad sea lo que se necesita para que el sistema funcione bien, y no el gas que las compañías que tienen centrales a gas le conviene tener para maximizar sus propias utilidades’, asegura Jobet, y advierte que no tener suficiente gas puede costarle muy caro al sistema también en términos de seguridad de suministro, lo que podría ocurrir en caso de tener demasiado gas inflexible.

Fuente: El Mercurio

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