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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Participación de centrales solares impulsa fuerte crecimiento de la generación renovable

Indicador se da en medio de las nuevas metas para ERNC anunciadas por el Gobierno, que buscan que a 2030 estas lleguen a un 40%.

Si bien los últimos días han sido turbulentos para el sistema eléctrico principalmente a causa de los efectos de la sequía, lo que se suma a la estacionalidad que tienen las centrales renovables durante el invierno, la participación de este tipo de tecnologías en la matriz nacional sigue batiendo récords.

Así lo reflejan las cifras del Coordinador Eléctrico Nacional, que detalla que, en el primer semestre, las centrales ERNC completaron una participación anual del 23%, indicador que se compara con el 18,9% que se vio en el mismo período del último ejercicio, y que está siendo impulsado principalmente por los parques fotovoltaicos. Y es que este tipo de tecnología está creciendo con fuerza, completando en el primer semestre 4,55 GWh, lo que representa un 11,3% de la generación bruta, que se compara con el 8,5% que representaba en el mismo período en el último año, y el 6,4% de 2018. Por su parte, la producción eólica pasó de representar el 5,9% a un 7,3% la primera mitad de 2021. Según las cifras del Ministerio de Energía, hoy la matriz instalada en el país es de 26.346 MW neta a junio de 2021, de las que un 53% corresponde a renovables, mientras que el 29% proviene desde ERNC.

A estos números se suma que a nivel nacional existen 93 centrales y 27 proyectos de transmisión en construcción, que en conjunto representan una inversión de US$ 11.517 millones, 6.353 MW y 825 km de líneas de transmisión. Respecto a lo que resta del año, el director ejecutivo de Acera, Carlos Finat, apunta a que no es fácil hacer proyecciones de participación, debido a que estas dependen tanto de la fecha efectiva de entrada en servicio de los proyectos como de la proyección de crecimiento de la economía. ‘A pesar de esto, si consideramos que en lo que va de este año han entrado en operación 2.500 MW ERNC, que es casi el doble de lo que entró en todo el año 2020, es razonable pensar que la participación ERNC promedio anual en la producción de energía en 2021 estará probablemente en el rango 27%-30%’.

En cuanto a los principales desafíos para el sector, la socia de Cambio Climático y Sostenibilidad de EY, Elanne Almeida, sostiene que ‘en Chile, una de las principales limitaciones es el sistema de transmisión. Es fundamental asegurar que la capacidad de transmisión de la energía generada esté disponible oportunamente para que las nuevas centrales renovables puedan inyectar y comercializar su energía de manera eficiente’. Desde el Gobierno destacan además el reciente anuncio del retiro anticipado de cuatro centrales a carbón más, ‘lo que significa que al 2050 habremos sacado de operación el 65% del total de estas unidades. Con esto anunciamos la consolidación de las energías cero emisiones en nuestra matriz: dejamos atrás la era del carbón y entramos de lleno a la era de las energías limpias’, asegura el biministro de Energía y Minería, Juan Carlos Jobet.

Estas cifras se dan en medio del anuncio realizado por el Gobierno hace algunas semanas, en el que se informó el ingreso de un proyecto de ley para actualizar las metas de producción renovables no convencionales, duplicando del 20% al 40% lo exigido por ley al 2030, y con el objetivo de llegar al 100% renovable en 2030. Para Acera, la propuesta es considerada como un positivo paso para reforzar el rol protagónico de estas fuentes de energía limpia para el desarrollo energético de Chile; sin embargo, advierten que esa meta puede y debe ser más ambiciosa, ubicándola en 60%, especialmente si se busca asegurar el cumplimiento de los compromisos de Chile en cuanto a mitigación de emisiones de gases de efecto invernadero.

Fuente: El Mercurio

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