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

Problemas de logística afectan avances de construcción en centrales eólicas

La falta de coordinación en la entrega de autorizaciones para el traslado de los componentes de los parques eólicos desde los puertos a los sitios de construcción y la lentitud de los trámites ante el Consejo de Monumentos Nacionales están complicando estas construcciones.

Más de US$ 13 mil millones de inversiones en proyectos de generación renovable no convencional (ERNC) —equivalentes a unos 7.400 MW de capacidad— estaban declarados en construcción a fines de septiembre pasado de acuerdo con datos de la Asociación de Generadores de Chile.

Buena parte de esas iniciativas fueron comprometidas en la licitación eléctrica de 2016, cuyos contratos en muchos casos entran en vigencia en menos de dos meses, el próximo 1 de enero, y son claves para bajar las tarifas que pagan los clientes residenciales del país. Sin embargo, la construcción de varias de las iniciativas que sustentan esos convenios enfrentan retrasos en su construcción.

Son al menos 20 iniciativas mayoritariamente eólicas y por un monto de inversión que ronda los US$ 3.500 millones las que enfrentan complicaciones, debido a problemas de coordinación en la entrega de permisos con organismos como Vialidad y el Consejo de Monumentos Nacionales (ver recuadro).

En el primer caso, las regiones del Biobío y La Araucanía enfrentan una ‘congestión’ de proyectos ERNC, que se produce por la imposibilidad de trasladar los equipos de generación desde el puerto hasta los sitios de construcción. En la industria comentan que esta situación comenzó en agosto y con el paso de las semanas ha ido agravándose. En este caso, se trata de siete proyectos eólicos de tres empresas que aportarán unos 740 MW de capacidad a la red e involucran una inversión en torno a los US$ 1.700 millones, y de ellos, en este momento hay cinco que están recibiendo equipos.

El problema se produce porque, aduciendo razones de seguridad, la Dirección de Vialidad ha limitado el tamaño y la frecuencia de desplazamiento de las caravanas que transportan las piezas de las turbinas eólicas, las que por su tamaño corresponden a cargas sobredimensionadas que además de camiones especiales requieren escolta policial.

Mario Pavez, gerente de ventas y desarrollo de Vestas, empresa que provee estos equipos a algunos de los proyectos afectados, explica que en la actualidad las autoridades permiten mover el equivalente a una turbina por semana, y a ese ritmo, ‘mover todo lo que se requiere nos tomará al menos dos años’.

Buques a la gira esperando descargar

Conocedores del tema comentan que pese a que Puerto Lirquén, donde llegan los componentes, amplió su capacidad, esto no fue suficiente y habría buques que llevan más de 30 días a la gira esperando un espacio para descargar. La situación es apremiante para las empresas y se estaría replicando también la Región de Antofagasta, donde en este momento se construyen cinco proyectos en simultáneo.

‘Más allá del problema puntual que se está dando en ciertas zonas geográficas del país, desde Acera creemos que esta es una situación que debe abordarse con una mirada de largo plazo, sobre todo pensando que para cumplir con los compromisos de descarbonización de nuestra matriz eléctrica hacia el 2040 y 2050 será necesario reemplazar una gran cantidad de generación fósil por proyectos renovables’, dijo Darío Morales, director de estudios del gremio que agrupa a los generadores renovables.

El ejecutivo destacó que las empresas están organizadas y trabajando de forma conjunta en búsqueda de soluciones, para lo cual han contado con el apoyo del Ministerio de Energía, que ha tratado de coordinar con las reparticiones involucradas.

El subsecretario de esta cartera, Francisco López, aseguró que se trata de una situación excepcional a causa de la pandemia, que alteró los plazos de fabricación y envío a Chile de los componentes de los aerogeneradores, provocando un envío masivo en un corto período.

Desde la cartera, explicaron que las gestiones realizadas en las últimas semanas ante los ministerios de Obras Públicas e Interior permitirían que a partir de hoy lunes se duplique el número y la longitud de las caravanas autorizadas diariamente, y que los traslados se extiendan a los días sábados y domingos. Al mismo tiempo, trabajan con Interior para aplicar un cambio normativo que el Gobierno anunció hace más de un año y permite reemplazar la escolta policial por guardias privados en el traslado de carga sobredimensionada.

Fuente: El Mercurio

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