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

Plantas solares ganan terreno y generan energía equivalente a la de Bocamina I

El gobierno reconoció un incremento significativo de estos proyectos en los últimos años. Destacaron que no son contaminantes.

La energía fotovoltaica ha ido ganando terreno en la Región del Biobío y este año alcanzó el peak de iniciativas. Al revisar el historial en el Servicio de Evaluación Ambiental (SEA) la evolución de estos proyectos muestra que antes de 2017 no había propuestas en evaluación ambiental, en 2018 se presentaron dos (los que fueron aprobados), el año pasado se revisaron diez iniciativas y este 2020 la cifra subió a 16 propuestas.

En total, las plantas solares representan una inversión de 288 millones de dólares. El SEA, ha visado 16 iniciativas y permanecen en calificación otras 12.

“En los últimos dos años ha habido una introducción de energía fotovoltaica”, confirmó Mauricio Henríquez, seremi de Energía. Mencionó que actualmente la cartera de plantas solares genera 150 mega watts (MW), lo que equivale a la potencia generada por Bocamina I. Según el seremi, esto equivale a la energía que requieren ciudades como San Pedro de la Paz o Cabrero.

Desde la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento, ACERA A.G, reconocieron que ha habido un aumento de plantas solares en el territorio e indicaron que este aún es discreto en relación a otras regiones, sobre todo las del norte.
Características

Las plantas solares se han ubicado en la provincia del Biobío, principalmente en Cabrero y Los Ángeles. Esto ocurre, explicó el seremi de Energía, “porque hay condiciones de suelo, de radiación solar y además porque están las líneas eléctricas que hacen que estos parques se puedan conectar al sistema eléctrico nacional”.

Los proyectos instalados en la zona son pequeños, pero iguales a superiores a 3 MW de energía. Por ende, están sujetos a evaluación ambiental, afirmó el seremi de Medio Ambiente, Mario Delannays.

La autoridad regional informó que las principales observaciones que ha surgido durante la evaluación ambiental de las iniciativas tienen que ver con modificaciones de cauces, el tipo de suelo y los planes de extensión urbana de las comunas. “Ahí es donde hemos encontrado las principales observaciones. Los paneles ocupan superficies de suelo y eso podría tener otro uso”, complementó.

Cuando se complica la evaluación, añadió, es cuando hay que hacer un trazado para ver cómo se evacua esa energía, aunque se ha avanzado en hacer esas canalizaciones de manera subterránea. “Por lo tanto, la intervención es solamente en la etapa de implementación y no en la de operación. Eso nos llama mucho la atención”, sumó Delannays.

El director ejecutivo de Acera, Carlos Finat, destacó de la tecnología fotovoltaica aspectos como muy bajo costo, instalación simple y rápida, muy flexible operacionalmente y muy simple de mantener.

Finat advirtió que un aspecto a considerar es que “genera energía solamente de día, cuando el sol está disponible. Esto último significa que típicamente una central FV inyectará energía a la red durante un 20% a 30% de las horas del día en zonas con buenos recursos solares como lo son las zonas del extremo norte de Chile”.
Energías renovables

El seremi de Medio Ambiente, Mario Delannays, recordó que hay una meta país de ser carbono neutrales de aquí a 2050. Para cumplirla se ha promovido la instalación de proyectos vinculados a las energías renovables no convencionales, donde se encuentra la solar.

El seremi dijo que si bien no tiene la cifra precisa de qué porcentaje de las iniciativas que pasan por evaluación ambiental tienen que ver con las plantas solares, mencionó que el 45% de las propuestas evaluadas por el Servicio están asociadas a energías renovables, principalmente eólicas, aunque también fotovoltaicas.

En esa línea su par de Energía, Mauricio Henríquez, agregó que “nuestra región es especial en términos energéticos porque tiene de todo y se está cambiando a energía limpia, fundamentalmente eólica. Hoy se construyen cerca de 450 MW de energía eólica y diría que en los últimos dos años ha habido introducción de energía fotovoltaica”.

El director ejecutivo de Acera cerró con que la potencia instalada de esta tecnología ha venido acelerando permanentemente su incorporación al sistema eléctrico nacional. “Entre 2015 y 2020 a la fecha, la potencia instalada fotovoltaica ha aumentado siete veces”, apuntó.

Aunque reconoció que el aporte de Biobío es discreto, dijo que la zona tiene otras fortalezas, como la generación eólica e hidroeléctrica.

Fuente: El Sur de Concepción

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