Matriz Energética en Chile: Componentes, Impacto Ambiental y Energías Renovables

Matriz Energética: Componentes y Funcionamiento

La matriz energética es la fuente de generación de energía que da cuenta de toda la energía que produce un país, su potencial máximo de producción y el aporte de cada una de ellas al total de la energía producida. Sus componentes principales son:

1. Oferta de energía primaria.
2. Origen de la energía producida.
3. Capacidad instalada por tecnología de generación.
4. Sector de la economía.

Tipos de Energía

• Energía primaria: Recursos disponibles de forma directa (hidráulica, eólica, solar, etc.) o indirecta (petróleo crudo, gas natural, etc.) sin necesidad de transformación.
• Energía secundaria: Recursos primarios que sufren una transformación y modifican sus características originales (ej: gas licuado).

Componentes de la Matriz Energética Chilena

1. Origen: Biomasa, Eólica, Pequeñas Hidráulicas (<20MW), Petróleo.
2. Tecnología: Diésel, Eólica (con diferente porcentaje de participación).
3. Sector Económico: Comercial y Pública (14%), Transporte (1%), Industrial (31%), Residencial (17%), Minería (37%).

Demanda y Sistemas Eléctricos en Chile

La demanda energética se concentra en cuatro sistemas eléctricos principales:

1. SING: Sistema Interconectado del Norte Grande (Arica-Antofagasta, 30.7%).
2. SIC: Sistema Interconectado Central (Taltal-Chiloé, 69.01%).
3. Sistema Aysén (0.28%).
4. Sistema Magallanes (0.54%).

Estos sistemas agrupan a diferentes tipos de consumidores:

• Clientes Regulados: Potencia conectada inferior o igual a 200 kW.
• Clientes Libres: Potencia conectada superior a 2000 kW.
• Clientes con Potencial: Potencia conectada entre 500 kW y 2000 kW, con opción de tarifa regulada o libre por 4 años.

Chile depende de la importación de energía, principalmente petróleo crudo, gas natural y carbón, la cual ha crecido del 48% al 75% en 2010. El SING y el SIC concentran el 98% de la capacidad de generación. El SING es 99.6% termoeléctrico, mientras que el SIC se compone de 52% termoeléctrica, 44% hidroeléctrica y 4% ERNC (Energías Renovables No Convencionales).

Energía Termoeléctrica

La energía termoeléctrica es el proceso de transformación de energía calórica, derivada de la combustión o radiación solar, en energía eléctrica. Se produce mediante un generador que transforma la energía asociada al movimiento (energía cinética) en energía eléctrica. La producción industrial se realiza a través de un generador.

Carbón

El carbón pulverizado es el más utilizado y el más antiguo en tecnología. Se quema a altas temperaturas.

Impacto Ambiental de las Termoeléctricas

• Emisiones contaminantes locales:
  • Material particulado (MP).
  • Óxidos de nitrógeno (NOx).
  • Óxidos de azufre (SOx).
  • Monóxido de carbono (CO).
  • Metales pesados.
• Gases de efecto invernadero (GEI), principalmente CO2.
• Impacto en zonas costeras: Una central de 180 MW requiere 26,500 m3/h de agua de mar para enfriamiento, afectando el ecosistema marino.

Efectos Específicos de los Contaminantes

• Óxidos de azufre: Lluvia ácida y problemas respiratorios.
• Material particulado: Problemas respiratorios en personas y animales.
• Óxidos de nitrógeno: Problemas cardiovasculares y efectos nocivos en plantas.
• Hidrocarburos: Reacciones fotoquímicas con NOx.
• Metales pesados (Hg): Sustancias tóxicas, cancerígenas, causantes de asma y problemas respiratorios.
• Vanadio (V): Daño neurológico, temblores y parálisis.

Energías Renovables

Las energías renovables se obtienen de fuentes que, manejadas adecuadamente, son inagotables. Se clasifican en:

• Convencionales: Alto grado de penetración en el mercado y desarrollo tecnológico.
• No convencionales (ERNC): Hidroeléctricas a baja escala, eólica, geotérmica.

El impulso para las ERNC proviene del cambio climático, la seguridad energética y eventos de contaminación.

Minihidroeléctricas

• Ventajas: No emiten GEI ni contaminantes, utilizan recursos renovables disponibles en Chile, permiten la venta de bonos de carbono.
• Desventajas: Ruido de las máquinas, interrupción del paisaje, impacto en el hábitat y migración de especies.

Hidroelectricidad a Mayor Escala

Las hidroeléctricas de mayor escala (>50 MW) son importantes en la generación de energía. La producción en países de la OCDE alcanza 1381 TWh. Chile tiene un gran potencial hidroeléctrico aún no desarrollado, especialmente en el sur.

Dendroenergía

La dendroenergía, derivada de la madera, representa el 20% de la matriz energética. Se utiliza para calefacción, con un consumo de 1 m3/año en la zona central y 18 m3/año en la zona austral.

Utilización de Desechos

Países como Alemania y Suecia utilizan desechos para generar energía, abasteciendo el 40% de la demanda, con una eficiencia del 85% (19,000 - 24,000 MWh).