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 21-03-2022
Opinión - Ahora es Cuando

Columna de Ana Lía Rojas, directora ejecutiva de ACERA.

El sector energético es hoy el que más aporta a las emisiones de gases de efecto invernadero y otros materiales particulados que impactan en la contaminación en Chile, con el 77,4% de las emisiones totales, dónde la generación eléctrica representa en torno a un tercio de este valor. Por esto, cuanto antes se elimine los combustibles fósiles de la matriz, de mejor manera podremos reducir su impacto ambiental y combatir la crisis climática, cuyas consecuencias ya están claras para la humanidad desde una base indiscutible y científica.

Chile posee todas las fuentes primarias renovables de energía, y por lo tanto es técnica y económicamente factible llegar al 100% de producción eléctrica renovable y en un plazo anterior al 2040. Los diagnósticos ya están hechos, ahora es cuando para implementar las acciones. Los acuerdos y decisiones que tomemos en los próximos 4 años, serán clave para implementar las transformaciones que requiere el sector y el país entero para el éxito de estos propósitos.

La reciente aprobación de la Ley Marco de Cambio Climático, que se enfoca principalmente en la mitigación y adaptación, fijando estrategias e instrumentos de gestión y metas concretas al 2050, entre otras importantes materias, le dará también mayor fortaleza a la institucionalidad medioambiental del país, y a su vez, se verá reflejado en los planes y acciones que el Gobierno tenga que implementar.

El sector ERNC ha crecido de tal forma, que se ha transformado en la piedra angular de la transición energética. Cerramos el 2021 con casi 11.500 MW de capacidad instalada, y se contabilizaron 169 proyectos en construcción, que suman un total de 4.500 MW. Esto muestra el dinamismo y el creciente nivel de competencia en el sector, lo que no quiere decir que la tarea esté hecha, muy por el contrario.

Aún existen grandes desafíos, donde el principal es mantener el compromiso de descarbonización –en coherencia con el trabajo regulatorio- con una mayor inserción de energías renovables y almacenamiento para la estrategia de transformación del sistema eléctrico, resguardando que dicha transición sea realizada bajo las premisas de urgencia que nos impone la crisis climática.

Adicionalmente, aumentar las vías de desfosilización -sin retrocesos- y con adopciones de tecnologías que permitan implementar soluciones para evitar el vertimiento de renovables en los sistemas de transmisión, más aún cuando estemos en escenarios de menor aporte hidroeléctrico en los años venideros.

En el mismo orden de importancia, y de manera muy decidida: hacernos cargo de la vulnerabilidad y pobreza energética, un mayor y mejor acceso a energía, a menores costos y que mejore vidas; eficiencia energética y mayor participación de los usuarios en la gestión de sus consumos; el desarrollo de la generación distribuida; la electrificación de sectores de alto consumo energético y de marcado origen fósil, como el transporte y la calefacción; y los retrasos en los planes de trabajo de las obras nuevas y las ampliaciones del sistema de transmisión, que están produciendo, entre otros efectos, congestiones que implican hacer recortes de inyección de energía renovable y un eventual riesgo en el plan de descarbonización eléctrica.

Esperamos también impulsar la elaboración de una institucionalidad que se haga cargo del déficit acumulado en planificación territorial del sector energético. Los proyectos de generación renovable, la transmisión y todos los elementos que permitan una mayor penetración de renovables y almacenamiento, deberán desplegarse en el territorio conviviendo armónicamente con las comunidades y la ciudadanía, y es necesario una institucionalidad que regule, oriente y zanje los acuerdos de dónde y con qué condiciones se deberán desarrollar, construir y operar las inversiones necesarias asociadas a la transición energética.

Finalmente, pero no menos relevante, las nuevas autoridades han planteado dentro de sus ejes prioritarios un “gobierno feminista”. Una premisa totalmente en línea con nuestra estrategia de sostenibilidad. Somos parte del grupo de trabajo público-privado pionero en fomentar, desde hace más de 6 años, políticas y planes de acción para aumentar la inserción y equidad laboral de la mujer en un sector masculinizado, con acciones concretas y visibles, no con bonitas palabras, firmas o fotos. Seguiremos en ello con la energía de todas y todos.

Fuente: País Circular

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