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

Paola Hartung, Vicepresidenta de Acera: Antofagasta será uno de los pilares fundamentales en la transición energética

Recién asumida en el cargo gremial, Hartung ahondó en la agenda social con miras a concretar el proceso de descarbonización de la matriz energética nacional, donde Antofagasta es una región clave para que se alcance un 70% de energías renovables al 2030.

La Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento (Acera) inició noviembre con cambios. Uno de ellos y que marcará un antes y un después en el gremio fue la elección de la primera mujer en el cargo de vicepresidenta de la asociación. Se trata de Paola Hartung Martínez, ingeniera civil eléctrica y magíster en ingeniería industrial de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, quien actualmente se desempeña como directora de Asuntos Regulatorios de AES Gener para Chile y Colombia, entre otros roles.

Hartung destaca lo significativo que es haber sido electa vicepresidenta de la asociación gremial. -Acera cuenta desde hace años con presencia de mujeres en su directorio, pero ahora ha querido dar un paso más allá y me incorporó en un cargo directivo”. Nos obstante, el incremento que ha tenido la participación de mujeres en las distintas áreas de sector energético, está aún es baja ya que sólo llega al 24 %.

Pero Hartung es optimista y ve el vaso medio lleno. “De a poco las empresas del gremio han ido incorporando a más mujeres en sus procesos, tanto en la construcción, operación y mantenimiento de plantas, ya sean renovables como convencionales. Y ese cambio también se ha visto en los niveles ejecutivos, donde se ha observado un importante crecimiento con profesionales que han decidido hacer carrera en el sector.

Pero además del tema de género, la nueva vicepresidenta asumirá otros importantes desafíos como la transición energética sustentable y responsable, y en esa misma línea, en el desarrollo del almacenamiento de energía. Todo en el marco de la coyuntura social y política que vive el país.

A más de un mes del estallido social en Chile y en el marco de la agenda social propuesta por el gobierno, ¿cuál es la postura de Acera ante la estabilización de precios de las tarifas eléctricas? El gobierno y el sector eléctrico en general están haciendo un enorme esfuerzo para adelantar los beneficios de haber incorporado en la matriz las energías renovables. Por ello, estamos trabajando con fuerza en la implementación de esa ley para que dé tranquilidad y certezas a los inversionistas, pero también que permitan un alivio en la cuenta de la luz. Nuestra visión es que con harta dedicación y apoyo, todas las decisiones que se tomen hoy y a futuro sean efectivas.

Entonces, ¿el objetivo de ustedes es resguardar que este mercado opere en forma eficiente, seguro y cada vez más diversificado?

Estamos trabajando para lograr una transición energética segura y responsable. Hoy, a través de la iniciativa legal aprobada hace algunas semanas, estamos brindando un apoyo importante en materia de precios a todos los chilenos, pero estamos convencidos que la misma transición energética, en la cual energía renovable tiene un rol crucial, permitirá a futuro tener energía más barata y eficiente.

La idea en un mediano y largo plazo ¿es que los precios no se encarezcan en regiones mineras como Antofagasta?

Los mecanismos de estabilización buscan lograr que los precios se mantengan estables. Eso es lo que buscó el Gobierno con esta ley. En el caso de las licitaciones de energía para clientes regulados, el mecanismos establecido incorpora energía a precios más baratos. Por lo tanto, no se prevé que existan alzas en el futuro.

Descarbonización

Ahora, otro aspecto a poner el subrayado se encuentra en la agenda ambiental, es decir, en el derecho de vivir en un entorno sin contaminación. El sector energético, a través de Acera, realiza un aporte a la agenda social desde el ámbito medioambiental. Querernos contribuir a ayudar a solucionar los ternas de pobreza energética, el acceso a la energía y también el ser capaces de viabilizar la transición energética que Chile necesita.

¿Qué pasa con las comunidades aledañas a los proyectos de energías renovables?

Es muy importante cuidar la relación de la industria eléctrica con las comunidades donde finalmente se están instalando o se van a instalar los proyectos que paulatinamente reemplazarán a la generación tradicional del país. Por este motivo, trabajamos junto a las comunidades que nos acogen para concretar de buena manera la transición energética que estamos viviendo.

En ese sentido, planteas una conversación desde la génesis de estos proyectos con miras a la descarbonización de la matriz energética.

Aquí en particular hay procesos de acercamiento temprano con las comunidades, de manera de ir resolviendo las inquietudes que ellas tienen cuando se desarrollan proyectos de energías renovables. En suma, lo importante es que todos entendamos los beneficios que traen las nuevas tecnologías para las propias comunidades, el país y por supuesto para la eficiencia del sistema.

Caminando por esa vereda, ¿es un factor clave en la transición energética la tecnología del almacenamiento?

El almacenamiento de energía es un tema muy importante. En Acera creemos que la descarbonización se dará de forma natural, porque la matriz energética en Chile transita en ese camino. Sin duda existen algunos desafíos para incrementar la penetración de energías renovables al sistema, entre los que está el qué hacer cuando tenemos horas en las que hay menos sol o viento. En ese momento, los sistemas de almacenamiento cobran un rol muy importante.

Además se encuentra el reto de la penetración de renovables con un sistema de transmisión más robusto, dada la complejidad de construir líneas de transmisión.

Los sistemas de almacenamiento le dan solución tanto al tema de la transmisión como a las horas en que el recurso eólico o solar es escaso. Un sistema de transmisión más robusto se puede lograr a través de sistemas de almacenamiento que liberen capacidades que hoy tienen restricciones, y segundo porque un sistema de almacenamiento es una forma complementaria para incorporarle más suficiencia a una central renovable.

¿Así se logra un sistema más eficiente?

El operador de la red puede gestionar de forma más eficiente el sistema cuando tiene la posibilidad de almacenar energía solar económica, barata y desplazarla a otras horas del día, que no necesariamente son las horas de luz diurna. Por lo tanto, el sistema de almacenamiento permitiría que durante la noche se inyecten energías provenientes de una fuente solar. Estamos convencidos que es una solución complementaria para tener a futuro un sistema de transmisión que inyecte nueva energía al sistema.

Pero muchas veces estas incorporaciones tecnológicas hacia la descarbonización de la matriz se asocia a una mayor cesantía, por ejemplo, por el cierre de las termoeléctricas.

Obviamente, la transición conlleva algunos cambios, pero no todos son negativos pues los cambios requieren de trabajadores que conozcan los sistemas eléctricos. Además, la transición energética genera nuevos proyectos, nuevas construcciones, la necesidad de mano de obra y, por ende, también trabajo para las comunidades aledañas. Debemos ver la transición energética como algo positivo que abrirá diversas oportunidades para la gente.

Proyecciones

Lo importante es que las cifras energéticas en Chile son auspiciosas, sobre todo porque la meta de la Ley 2025 (de alcanzar un 20% de energías renovables en la matriz para ese año) se cumpliría casi cinco años antes de lo previsto.

Actualmente, ya tenemos muchas horas del día con más de un 20% de generación renovable, por lo tanto, como porcentaje anual también vamos a cumplir la meta mucho antes. Todo indica que al año 2030 tendremos un 70% de energías renovables como generación presente en el sistema, de las cuales el 45% es renovable y 25% sería hidroeléctrica.

¿Y en cuanto a las proyecciones de la Región de Antofagasta?

La Región de Antofagasta concentra hoy prácticamente el 20% de la capacidad instalada renovable del sistema. Así las cosas, sin ninguna duda, esta región del norte del país será uno de los pilares fundamentales en la transición energética chilena.

Fuente: Norte Minero

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