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

Publicado el 13-05-2021
Renovables no convencionales serán por primera vez la mayor fuente de generación eléctrica a partir de este año

Proyección del Coordinador Eléctrico supone que se cumpla con el plan de instalación de 2.450 MW solares, más otros 1.540 MW eólicos. Así, la suma de estos energéticos, las hidro ERNC, la geotermia y otros, superarán el aporte del carbón.

El carbón como fuente de generación eléctrica en Chile tiene fecha de vencimiento. Y mientras eso llega, son las energías renovables las que están tomando la posta.

Tanto así que a partir de este año se espera que el aporte de las fuentes renovables no convencionales -es decir, eólica, solar, geotermia, hidro ERNC y bio ERNC- supere al del carbón, que a pesar del retiro de varias unidades debido al plan de descarbonización, mantiene un aporte superior al 30% de la matriz.

Esto, según datos del Coordinador Eléctrico, organismo encargado del despacho de las centrales eléctricas y de, como lo dice su nombre, coordinar la operación del sistema. Según la proyección 2021 de este organismo, el aporte de las unidades ya nombradas, agrupadas como ERNC, alcanzará el 35,5% del sistema, versus el carbón que aportará el 31,6%.

Esto, siempre y cuando se cumplan los compromisos de instalación de nuevas unidades eólicas y solares por casi 4.000 MW anunciadas para este año, de las cuales 2.450 MW son solares y 1.540 MW eólicos.

Por tecnología, la generación solar -principalmente fotovoltaica, pero también termosolar, de la que ya se inauguró una central en el país, que a la vez es la primera de su tipo en Sudamérica- será la de mayor aporte de entre las ERNC, llegando al 17,7% de participación en el sistema, con una generación anual esperada de 13.880 GWh. Esto la instala en el tercer lugar como fuente individual de producción eléctrica, por debajo del ya mencionado carbón y también de la hidroelectricidad convencional, que si bien es considerada energía renovable, no es reconocida en Chile como ERNC.

El aporte de estas centrales hidro convencionales, entre las que se cuentan embalses de mayor tamaño, como Ralco, Pangue o Angostura, alcanzará este año el 24,4% del total del sistema.

Le sigue la producción eólica, que este año explicará el 11% del total de generación de electricidad, con 8.670 GWh esperados, en cuarto lugar y superando al gas natural, que alcanzará el 7,2%.

Estos importantes cambios se explican, principalmente, por la mayor competitividad que han alcanzado las fuentes renovables en relación a sus competidores. De hecho, las principales generadoras eléctricas del país como Colbún, Enel, AES Andes o Engie se han volcado a desarrollar nuevas iniciativas eólicas y solares y en el horizonte, con la excepción de Alto Maipo, en su última fase de construcción, no se vislumbran nuevas iniciativas convencionales como a gas, carbón o grandes hidroeléctricas.

NUEVA CAPACIDAD

Este mayor aporte ERNC se sustenta en la entrada de nuevas centrales. De acuerdo con el informe de abril de la consultora Systep, en los siguientes 12 meses se espera la entrada en operación de 5.939 MW de nueva capacidad, de los cuales 3.027 MW son solares, 1.779 MW son eólicos, 28 MW son geotérmicos, 563 MW hidráulicos y 541 MW térmicos. Por contrapartida, se considera el retiro de Ventanas II, de AES Andes -es AES Gener- para julio 2021, equivalente a 193,5 MW.

De hecho, ya en marzo de 2021 había un total de 142 proyectos ERNC declarados en construcción, con entrada en operaciones hasta febrero de 2023. A esto se suma que en ese mes el Servicio de Evaluación Ambiental dio inicio ala tramitación de 47 nuevas iniciativas, que equivalen a 2.903 MW adicionales a los declarados en construcción, con una inversión asociada de 4.395,8 MW. Además, se otorgó la RCA a iniciativas que suman otros 785 MW, equivalentes a 829,7 MW.

“Nos parece muy positivo que la penetración de Energías Renovables No Convencionales (ERNC) esté resultando sostenidamente superior a los objetivos que se planteaban en la discusión de la ley. En ese entonces se pensaba en una meta de 20% al año 2025 y particularmente 13,5% al 2021. Esto sin duda confirma que el objetivo de descarbonización al 2040 puede lograrse, considerando que más del 90% de los nuevos proyectos de generación ingresados en el Servicio de Evaluación Ambiental corresponden a proyectos fotovoltaicos y eólicos, y una generación total de ERNC de 22,2% en el año 2020 , destaca Pablo Demarco, gerente comercial de Plataforma Energía.

Fuente: La Tercera – Pulso

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