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

#WebinarACERA NDC de Chile: La importancia de la nueva ambición climática

Con un saludo inicial de la ministra del Medio Ambiente y un panel especializado se realizó el tercero de un ciclo de cinco webinars que está desarrollando el gremio renovable. El foco estuvo en analizar y discutir la factibilidad de hacer más exigente la ambición climática de Chile, a través de su Contribución Determinada a Nivel Nacional (NDC) y sus nuevas consideraciones a la luz de la pandemia.

Ser un aporte en la discusión y difusión del conocimiento en torno a la transición energética fue la motivación de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento – ACERA AG., para realizar un ciclo de webinars temáticos y especializados, orientado a levantar los temas relevantes de la industria. El primer evento fue sobre la Pobreza Energética, el segundo debatió la importancia del Impuesto Verde, y el más reciente afrontó los desafíos de la ambición climática de Chile a través de su nueva Contribución Determinada a nivel nacional, o más conocida como NDC.

El evento contó con un saludo inicial por parte de la ministra del Medio Ambiente, Carolina Schmidt, quien recalcó la importancia de este proceso a nivel nacional. “Tenemos una oportunidad única de utilizar esta crisis para acelerar nuestra transformación hacia una economía más inclusiva, más saludable, baja en carbono y resiliente para las futuras generaciones. Necesitamos trabajar juntos, incorporando el conocimiento, la ciencia, la innovación y el desarrollo tecnológico para enfrentar y salir de esta crisis de manera sustentable, teniendo como foco a las personas y sus territorios”, señaló en la ocasión.

En abril de 2020, y siendo uno de los primeros países en presentar la actualización de su NDC, el Gobierno de Chile entregó sus compromisos ambientales a la UNFCCC. El documento de Chile es un notable avance, sin embargo, han surgido voces que consideran que podría ser más ambiciosa. También, la crisis COVID19 agrega escenarios sociales, económicos y políticos que no fueron considerados.

Para conversar sobre este tema y las materias involucradas se convocó a un panel de expertos, el cual fue antecedido por Gonzalo Muñoz, High-level Climate Action Champion de la COP25, quien hizo una clara introducción sobre la relevancia de las NDC’s en las naciones comprometidas con el acuerdo de París. En su presentación, el Champion destacó que “el rol que cumplen los actores no estatales en la actualización de la NDC está directamente relacionado con los objetivos que buscamos a través de la alianza de ambición climática. Existe una forma concreta, que está incluso descrita en el Acuerdo de París, que permite que aumente la ambición a nivel nacional, es lo que llamamos el loop de ambición, eso es lo que estamos buscando, eso es lo que estamos promoviendo”.

El panel denominado “Nueva NDC: Los desafíos de la ambición climática de Chile”, mismo nombre que recibió el webinar, estuvo conformado también por Pilar Moraga, Miembro del Centro de Derecho Ambiental de la Universidad de Chile, Maisa Rojas, Directora del CR2, Carlos Finat, Director Ejecutivo de ACERA, bajo la moderación de Mónica Araya, Líder de Transporte Climate Champions, quien ha centrado su trabajo en la participación de los ciudadanos y consumidores en el cambio hacia una sociedad cero emisiones.

“Chile es uno de los pocos países del mundo que mejoró su compromiso climático en medio de una pandemia. Ahora la pregunta es cómo integrar esa mejora climática en los debates de reactivación sostenible para identificar qué hacer diferente, qué debe hacerse mejor y qué debe quedar en el pasado”, comentó Mónica tras el evento.

El próximo webinar de este ciclo, que se realizará durante la última semana de septiembre, se enfocará en la “Flexibilidad del Sistema: La regulación necesaria para la inserción a gran escala de las energías renovables a la matriz energética” y cuenta con el auspicio de Siemens Energy y la colaboración de Marca Chile y la Red Iberoamericana de Energías Renovables (RedREN).

Fuentes Relacionadas: Revista Electricidad, Chillán Online

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