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Energía Renovable

Haz click en las temáticas asociadas al subsector de Energía Renovable para desplegar los desafíos identificados. Los siguientes desafíos se encuentran pendientes de ser validados por un panel de expertos de la Industria Energética:

+ Reducción de los costos en inversión, operación y/o mantenimiento de sistemas solares de gran escala que considere las condiciones climáticas chilenas. [x] Reducción del LCOE, el que considera costo de inversión, operación y mantenimiento en base a los ingresos por energía generada. Actualmente el LCOE en Chile está entorno a los 32 USD/MWh; no obstante, se espera que debido a la constante reducción de la fabricación de módulos fotovoltaicos desde países productores como China, se espera una reducción constante del LCOE en el tiempo.
_____________________________________________________________________________________________ + Desarrollo de sistemas de limpieza para paneles FV con mayor autonomía y de bajo consumo de agua. [x] En Chile se ha comenzado en los últimos años a desarrollar tecnologías de limpieza de módulos fotovoltaicos innovadores y no intensivas en agua. Estos desarrollos son prototipos adaptados a las condiciones de plantas de generación local, por lo cual muchas veces no es tan fácilmente extrapolar su uso en otras plantas de generación.
_____________________________________________________________________________________________ + Reducción de las tasas de falla en sistemas solares mediante sistemas predictivos. [x] La introducción de la industria 4.0, y la BIGDATA como herramienta de gestión, pueden facilitar el desarrollo de planes de mantenimiento preventivo/predictivo en sistemas solares, los cuales se han estudiado hace varios años en el marco de la confiabilidad de sistemas de operación.
_____________________________________________________________________________________________ + Introducción de la reutilización y reciclado de componentes, partes y piezas de módulos FV. [x] Con la introducción de la economía circular se espera que componentes de plantas fotovoltaicas sean también reutilizados y reciclados en otros sectores productivos y/o nuevas tecnologías fotovoltaicas.
_____________________________________________________________________________________________ + Adaptación de las tecnologías fotovoltaicas a las condiciones propias del desierto de Atacama. [x] La radiación UV-B es 600 o más intensa en Chile que en Europa, esto puede provocar degradación y perdida de vida útil de componentes y equipos en plantas fotovoltaicas certificados para condiciones estándar STC, pero que en Chile ya se ha detectado su impacto. El desafío es adaptar la tecnología a estas condiciones, desarrollar productos y tecnologías adaptadas a condiciones de alta irradiación UV y aumentar la vida útil de las modulo FV en las condiciones ambientales de Chile.
_____________________________________________________________________________________________ + Creación de mecanismos para prevenir la corrosión en equipos de generación solar fotovoltaica. [x] Degradación por corrosión: La corrosividad puede afectar fuertemente el aprovechamiento del recurso solar degradando los equipos de producción de energía. Las condiciones de corrosividad son enfrentadas con recubrimientos y soluciones químicas de alto estándar.
_____________________________________________________________________________________________ + Desarrollo de soluciones tecnológicas que permitan una disminución del BoS (Balance of System) tanto para proyectos fotovoltaicos de autoabastecimiento residencial-comercial-industrial, como para proyectos “utility”. [x] Desarrollo tecnológico para reducción de costos de inversión y mantenimiento de BoS: Estructuras de soporte, Inversores, sistemas de monitoreo, sistema de distribución de energía, sistemas de anclaje, fundaciones, etc.
_____________________________________________________________________________________________ + Creación de nuevos servicios de operación y mantenimiento de sistemas fotovoltaicos a escala residencial, comercial, industrial y/o “utility” para reducir el LCOE. [x] Desarrollo tecnológico de optimización de la operación, mantenimiento preventivo, reducción de tasa de falla e introducir mecanismos de confiabilidad de la operación, entre otros para la reducción del LCOE.
_____________________________________________________________________________________________ + Desarrollo de materiales en base a sales y otros productos de las pertenencias mineras, que logren mayor eficiencia para almacenamiento térmico de energía solar. [x] Los materiales para el almacenamiento térmico usados actualmente provienen en su mayoría desde Chile, tales como Li, Zn, S, entre otros, por lo cual desde chile se podría desarrollar nuevas mezclas de sales fundidas para optimizar el proceso de almacenamiento térmico.

+ Reducción del costo y el riesgo de transmisión y distribución de sistemas de generación off-shore.

[x] Desarrollo de nueva tecnología para la transmisión de energía desde la generación eólica, mareomotriz y otros. Esta nueva tecnología debe considerar aspectos técnicos, mecánicos, económicos, baja tasa de falla y de alta duración, entre otros aspectos.

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+ Aprovechar recursos eólicos marinos más alejados a través de turbinas eólicas flotantes.

[x] Desarrollo de tecnología, tales como sistema de fundaciones flotante, óptimo sistema de transmisión de potencia, etc., son necesarios para la correcta utilización de recursos energéticos más alejados de la costa para generación eólica.

+ Mejora en la predicción de recursos renovables a corto plazo (Nowcasting) y/o mediano largo plazos (Forecasting), así como de la planificación de su uso

[x] Modelar los ingresos por generación y costos de producción son clave para determinar la economía de la energía eólica. A medida que aumenta la penetración de ERNC y los sistemas eléctricos se vuelven más complejos, es importante minimizar las incertidumbres de modelar la producción eólica. Los resultados del modelo se pueden refinar y validar con los datos medidos, y se pueden desarrollar modelos de mayor resolución.

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+ Desarrollo de tecnologías que permitan aumentar la capacidad de rampa de la generación eólica.

[x] La energía eólica puede llegar a proporcionar prestaciones avanzadas tales como servicios complementarios (regulación de frecuencia, inercia, estabilidad de tensión), así como también una operación más flexible y carbono neutral. Para esto se requiere investigación y desarrollo en este ámbito, además del ámbito del pronóstico probabilístico del recurso eólico.

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+ Desarrollo de aplicaciones de Big Data para plantas de generación eólica.

[x] Mediante el uso de BIGDATA, IA, y otros, se puede optimizar la gestión de la generación eólica, así como también la predicción del recurso eólico, y el desarrollo de planes de mantenimiento preventivo/predictivo en sistemas de generación eólico, contribuyendo adicionalmente a la reducción del LCOE.

+ Creación de nuevos diseños avanzados de hidroeléctricas. [x] Nuevos sistemas de hidroelectricidad deben ser desarrollados, considerando un bajo costo social y ambiental. Actualmente las represas perturban los ecosistemas y las poblaciones donde se desarrollan.

+ Desarrollo de tecnologías de energía mareomotriz a través de conceptos de diseño avanzados. [x] A la fecha se han desarrollado tecnologías de energía marina de olas y corrientes marinas. Para aumentar la generación anual desde esta fuente energética se requiere investigación y desarrollo y mayor inversión para desarrollo de tecnologías alternativas.
_____________________________________________________________________________________________ + Desarrollo de tecnologías de generación de energía que utilicen como fuente las corrientes marinas. [x] La energía proveniente de las corrientes marinas son impulsadas por el viento, la temperatura, la salinidad y la densidad del agua, entre otros factores. Sin embargo, actualmente el desarrollo tecnológico se está orientando mayormente en capturar la energía cinética transportada en este flujo de agua.
_____________________________________________________________________________________________ + Desarrollo de sistemas de control y monitoreo que analicen y anticipen el nivel de estrés mecánico de los componentes de plantas de generación mareomotriz. [x] Los sistemas de detección y control pueden ayudar a anticipar y mitigar los niveles de estrés mecánico de los componentes de energía marina, además del uso de BIGDATA, IA y otras técnicas actuales que ayudarían a una operación más confiable de estos dispositivos.
_____________________________________________________________________________________________ + Desarrollo de aplicaciones de Big Data para plantas de generación mareomotriz. [x] La incorporación de BIGDATA, IA y otros puede ayudar a una operación óptima de los componentes de energía marina, así como una operación más confiable, sistemas de mantenimiento preventivo y predictivo, lo cual contribuiría adicionalmente a la reducción del LCOE.

+ Desarrollo de tecnologías de energía geotermal.

[x] La gran mayoría de la energía geotérmica al alcance de la perforación, 5 km con las tecnologías actuales, se encuentra en rocas relativamente secas y de baja permeabilidad. El calor almacenado en rocas de baja porosidad y/o baja permeabilidad se conoce comúnmente como un recurso de roca caliente, y en contraste con la mayoría de los recursos hidrotérmicos que se usan actualmente para la generación de energía, los recursos de roca caliente están disponibles en todo el mundo. En consecuencia, se debería desarrollar mediante la investigación y el desarrollo la utilización de recurso geotérmico desde roca caliente.