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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Piden cambios normativos para impulsar el crecimiento de la concentración solar

Al ser proyectos de grandes inversiones, el gremio que los representa apunta a fomentar el protagonismo de estas fuentes en las próximas licitaciones.

Con el proyecto Cerro Dominador funcionando a plena capacidad, la generación de concentración solar de potencia busca abrirse paso en la matriz energética del país, y jugar un rol clave en la transición energética que se está viendo. Esto ante la mayor necesidad que tiene el sistema para llegar a un 100% de fuentes renovables. Cristián Gutiérrez, gerente ejecutivo de la Asociación de Concentración Solar de Potencia —entidad que reúne a más de 20 empresas nacionales y extranjeras—, explica que esta tecnología podría ayudar, por ejemplo, a reducir las cuentas de la luz, ya que hoy es más barata que la generación fósil, que representa la mayor parte de la matriz local.

No obstante, Gutiérrez explica que se requieren cambios normativos para impulsarla, ‘de lo contrario tendremos centrales fotovoltaicas ofertando a las 6 de la tarde, donde no tienen recursos primarios. Necesitamos bloques horarios en que se privilegien bloques tecnológicos en las licitaciones, hay que dar la oportunidad de que las energías de base no compitan con las variables, porque en precio no da’. En esta línea, el líder gremial destaca iniciativas como Likana Solar, que también pertenece al grupo Cerro Dominador, y que ya cuenta con los permisos ambientales correspondientes, que considera una capacidad de 690 MW, y que a diferencia de las centrales renovables variables, podría venir a reemplazar a energías de base, como lo son el carbón o el gas. Gutiérrez adelanta que este proyecto participará de la próxima licitación de clientes regulados buscando apalancar los más de US$ 2.400 millones que se requieren en inversión, para desarrollarla.

‘Esta es una tecnología nueva, que se está volviendo cada vez más atractiva para los inversionistas, pero esta es una mesa de tres patas: la banca, los privados y el Estado, que es el que está fallando. Lo que hoy necesitamos es una normativa que permita poder reemplazar el carbón con energías continuas, de base, donde entran muchas tecnologías más allá de la CSP, como la geotermia o el bombeo’, asegura. La propuesta de la Asociación pasa porque en los bloques de suministro en el segmento peak y en la noche se abran para energías de base y flexibles, pero no variables, como ocurrió en el último proceso, en el que hubo empresas generadoras fotovoltaicas que se adjudicaron estos bloques a precios históricamente bajos, pese a que en esos horarios no cuentan con el recurso primario (radiación solar). Gutiérrez apunta a que la competitividad de la concentración solar será clave para reemplazar a las centrales fósiles, entregando además la seguridad y estabilidad que hoy presentan combustibles como el diésel y el carbón. ‘El costo marginal ha tenido valores peak por sobre los US$ 340 y a ese costo no hay bolsillo que lo pueda soportar, eso sin considerar los compromisos medioambientales.

Entonces, hay que decidir cómo evitamos posibles apagones, mientras sacamos las carboneras, que en su conjunto representan 8 GW de capacidad instalada’. Respecto a nuevos proyectos, Gutiérrez adelanta que existen al menos dos iniciativas que se encuentran en etapas iniciales de desarrollo, con la elaboración de las ingenierías de detalle, a la espera de la realización de la próxima licitación de clientes regulados por parte de la Comisión Nacional de Energía. Explica que hay posibilidades de atraer nuevas inversiones, pero que se debe trabajar en la institucionalidad necesaria.

‘Hay inversionistas que quieren desarrollar la CSP y se espera que haya un impulso muy grande entre 2025 y 2027, están en marcha iniciativas en países como Namibia, Sudáfrica, Portugal, España, o China’, sostiene. Otra de las características que destacan desde la Asociación tiene que ver con la generación de empleo que se produce con este tipo de proyectos, en torno a los 3 mil puestos de trabajo en toda su construcción, con un peak de hasta 1.900, a los que se suman los trabajadores destinados a la mantención y operación. Junto con esto, Gutiérrez recuerda que la radiación del país es hasta 70% mayor que la que se encuentra en Medio Oriente, y que posee una atenuación atmosférica mucho mejor que la de otros lugares.

Fuente: El Mercurio

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