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

Revolución PMGD: En cinco meses ingresaron 150 proyectos a evaluación ambiental

Los especialistas señalan que esto responde a los cambios introducidos en el DS 88, que está provocando un proceso de adaptación en los inversionistas y desarrolladores de medios de generación de pequeña escala.

Casi 150 Proyectos de Generación de pequeña escala solar fotovoltaicos, PMG y PMGD, han ingresado al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental en los primeros cinco meses de este año, mientras que 80 han obtenido luz verde para su construcción, de acuerdo con los datos de la Comisión Nacional de Energía (CNE). Este crecimiento va en línea con las estimaciones realizadas por los actores del sector, debido a los cambios realizados en el Decreto Supremo 88, los cuales están provocando un proceso de adaptación en este sector.

Cambios

El vicepresidente de la Asociación Chilena de Energía Solar (Acesol), David Rau explica a ELECTRICIDAD que los cambios del DS 88 consideran un tiempo de transición para proyectos en una etapa avanzada de desarrollo, en que se contempla pertenecer al antiguo régimen del precio estabilizado hasta julio de 2034. “Considerando esta dinámica, especialmente los mecanismos bien establecidos en el mercado financiero a nivel del antiguo precio estabilizado, se puede entender en parte la gran cantidad de proyectos que están realizando su evaluación ambiental”, sostiene el ejecutivo.

El representante gremial precisa que, para acogerse al DS 244, los proyectos tienen que haber cumplido dos requisitos a mayo pasado: contar con un Informe de Criterios de Conexión (ICC), o tener ingresado al Sistema de Evaluación de Impacto Ambiental (SEIA) un Estudio de Impacto Ambiental, Declaración de Impacto Ambiental o Carta de Pertinencia. En ambos casos además se debe tener una declaración en construcción a más tardar para el 8 de Abril 2022. Asimismo, los proyectos ya operativos a la fecha de la vigencia del DS también pueden aplicar este transitorio. Darío Morales, director de Estudios de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento (Acera A.G.) también destaca la situación actual de crecimiento de este sector, señalando que esto responde a la competitividad de la energía solar fotovoltaica, “tanto a gran escala como a escala de generación distribuida. El hecho de tener costos competitivos, ser modular y adaptarse muy bien a distintas realidades, hace que la tecnología foto-voltaica se vaya desarrollando de manera óptima”.

“Ahora bien, en el segmento de PMGD suceden varias cosas. Lo primero es que hace un tiempo hubo una modificación reglamentaria que, por un lado, agilizó y mejoró bastante los procesos de conexión de los proyectos, eliminando algunos requisitos e incorporando otros, haciendo que el proceso sea bastante más transparente. Eso ha ido beneficiando el desarrollo de este sector, y también en esa misma modificación, se generaron algunos esquemas transitorios para poder seguir optando al precio estabilizado en el régimen antiguo y que muchas empresas han estado desarrollando sus proyectos para poder calzar con ese tiempo generado por efectos reglamentarios. Bajo esas tres condiciones yo diría que podemos ver un sector PMGD que es bastante dinámico”, precisa.

Perspectivas

David Rau se muestra optimista frente al crecimiento del sector en el corto plazo. “Para 2021 estamos esperando un crecimiento del 100% de la capacidad solar instalada en Chile, llegando de 3.200 MW a 7.200 MW a fin del año. La gran parte de aumento de capacidad se realizará a nivel de los proyectos utility, pero también el sector PMGD espera un aumento de la capacidad instalada alrededor de 70%. Esperamos un aumento de 800 MW a 1.300 MW a diciembre próximo”, afirma.

“En resumen, la industria solar está siendo un motor para la recuperación sostenible de la economía y no ha perdido su ritmo decrecimiento. Está siendo clave para permitir la baja de precios de la electricidad y una matriz más limpia de generación eléctrica”, añade. En sintonía con estas perspectivas de crecimiento a futuro para el sector, Darío Morales señala la necesidad de que se cumplan ciertas condiciones para continuar su desarrollo a futuro. “Es fundamental que los proyectos que son más pequeños tengan certeza jurídica sobre cuáles son las reglas que se les van a aplicar, tanto para la conexión como para el esquema de precios. Mientras exista esa certeza jurídica, el sector se va a ir desarrollando. Si en algún momento esa certeza jurídica se ve amenazada, se podría frenar el desarrollo del sector. Por eso es un tema que hay que cuidar bastante”.

Transformadores

Un tema en particular que se estudia con el crecimiento de los proyectos PMGD en el sistema eléctrico local, que ya supera los 1.400 MW de capacidad instalada, de acuerdo con los datos del Coordinador Eléctrico Nacional, es la sobrecarga en ciertos puntos de la infraestructura eléctrica. Dentro de la Planificación de la Transmisión, este organismo incluyó el impacto de la generación distribuida en la transmisión zonal, especialmente en la cargabilidad de los transformadores en subestaciones eléctricas a causa de la mayor cantidad de PMGD que se conectan a las redes.

Según David Rau, “las capacidades en la red de distribución están siendo una temática clave para el futuro desarrollo de la generación distribuida. Hoy día no hay metas específicas para la generación distribuida ni hay una visión clara a nivel del país. La ampliación de la red a nivel de distribución depende principalmente de la demanda y no considera beneficios que pueden entregar los proyectos distribuidos y por lo tanto, no los considera tampoco en la planificación de expansión de forma adecuada.”

“Hace falta una mayor cantidad de estudios para definir claramente los beneficios y acciones concretas a nivel de política pública para garantizar un futuro crecimiento sin cuello de botella. Esto es el caso para los proyectos PMGD, como también para los proyectos de netbilling de autogeneración que afectan directamente a las empresas y familias de Chile”, agrega. Para Darío Morales, “efectivamente hay algunas sub-estaciones que han sido diseñadas esencialmente para abastecer demanda y abastecer los consumos, que fueron creadas esquema en un paradigma antiguo por decirlo así, donde este tipo de redes era simplemente para los consumos y no estaba previsto que existiera volumen importante de generación distribuida. Pero lo importante, es tener claro que probablemente estemos todavía en niveles de generación distribuida que no sean los óptimos para el sistema”.

A su juicio, la generación distribuida tiene muchos beneficios, “como la disminución de pérdida, disminución de inversión en transmisión, pero hay que seguir haciendo algunos cambios regulatorios para que el sistema de transmisión en las subestaciones de poder se vaya adaptando a los requerimientos de este nuevo tipo de usuario, que son de la generación distribuida”. “Hace 10 o 15 años atrás no era un usuario tan importante, y por lo tanto la regulación no estaba tan adaptada para hacerse cargo de este tipo de usuario. Hoy día queremos proveer la generación distribuida, queremos tener un nivel óptimo de esta y para eso necesitamos hacer los cambios regulatorios que permitan evitar estas congestiones en las subestaciones”, concluye el representante de Acera.

Fuente: Electricidad

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