Sustenta Magazinne

sumario junio 2009 2. pura energía Noticias breves sobre novedades energéticas en Chile y el mundo.

6. caso concreto / edificio punto norte El proyecto incorpora un sistema solar térmico para generar un promedio del 60% de agua caliente sanitaria, que consumirán anualmente los habitantes de este edificio.

Revista SustentaBiT, ISSN 0718-7661, es un producto de la Corporación de Desarrollo Tecnológico en conjunto con la Cámara Chilena de la Construcción. SustentaBiT es editada por la Corporación de Desarrollo Tecnológico, Marchant Pereira 221, Of. 11, Santiago, Chile, Teléfono: (56 2) 718 7500 Fax: (56 2) 718 7503

10. a fondo / julián blanco En entrevista a SustentaBiT, el experto español destaca la necesidad de un cambio cultural para aprovechar el potencial de la energía solar en nuestro país.

Directorio CDT

12. temas / historia y futuro de la energía solar en Chile

Presidente Claudio Nitsche M. Directores Juan Carlos Labbé R. Manuel José Navarro V. Italo Ozzano C. Daniel Salinas D. Javier Hurtado C. René Lagos C.

Análisis de la evolución de la energía solar en nuestro país, destacando ventajas, desafíos y potencial.

06

Estudio de la Corporación de Desarrollo Tecnológico que caracteriza este auspicioso mercado.

Gerente General Juan Carlos León F.

e-mail: [email protected] www.cdt.cl Representante Legal Claudio Nitsche M. La Corporación de Desarrollo Tecnológico no se responsabiliza por las opiniones vertidas en los artículos ni el contenido de los avisos publicitarios. La intención de esta publicación es divulgar artículos técnicos no comerciales. Prohibida su reproducción total o parcial sin citar la fuente. Distribución gratuita. Editor Marcelo Casares Z. Periodista Geraldine Ormazábal N. Control de gestión Paulina Torres A. Director de Arte Alejandro Esquivel R. Fotografía Jaime Villaseca H. Impresión Gráfica Andes

e-mail: [email protected] www.e-solar.cl

CORPORACION DE DESARROLLO TECNOLOGICO

16. enfoque técnico / cifras que iluminan

18. en acción 12

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Recomendación de publicaciones, sitios web y eventos.

editorial

Camino al futuro

En 2007, la superficie instalada de paneles solares en nuestro país alcanzó del orden de los 7.000 m2. Sin dudas, una cifra alentadora. Sin embargo, si consideramos que sólo en Grecia, cuya población es similar a la chilena, se instalaron más de 280.000 m2 sólo en 2007 y que regiones españolas como Sevilla cuentan con más de 180.000 m2 de paneles, se concluye que existe un inmenso campo fértil para la explotación de la energía solar en nuestro país. Para materializar este tremendo potencial se requiere de información clara y precisa, que destaque los múltiples beneficios y analice los más diversos desafíos que debe enfrentar esta energía renovable. Por ello, la Corporación de Desarrollo Tecnológico de la Cámara Chilena de la Construcción impulsa el nacimiento de esta nueva revista, SustentaBiT, con el objetivo de posicionarla como un referente serio y confiable en la difusión de la amplia temática vinculada a las energías renovables, especialmente la solar, y a la protección del medioambiente. Invitamos a nuestros lectores a participar activamente de este nuevo proyecto, enviando sugerencias y propuestas que enriquezcan el contenido de SustentaBiT. Así, esperamos aportar nuestro grano de arena al desarrollo de la energía solar en Chile. En palabras simples, les proponemos caminar juntos hacia el futuro. Cristián Yáñez

Subgerente de Eficiencia Energética y Construcción Sustentable de CDT

Cámara Chilena de la Construcción

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pura energía

Licitación de sistemas solares térmicos La Fundación Un Techo para Chile, a través de su Área de Vivienda Definitiva, llevó a cabo en abril de 2009 un proceso de licitación para la venta e instalación de sistemas solares térmicos destinados a la calefacción de agua de uso sanitario en el proyecto “Juntas Podemos”, en la comuna de Lo Espejo. Las 125 viviendas sociales cuentan con el subsidio del Fondo Solidario de Vivienda del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, y con el financiamiento de la Comisión Nacional de Energía para la compra e implementación de los sistemas solares. Más información:

www.untechoparachile.cl

Granja Solar

La empresa SAS inicia un proyecto que generará 1,7 millones de kilovatios (KVH) anuales de energía eléctrica, reduciendo emisiones de dióxido de carbono por más de 1.600 toneladas al año y disminuyendo drásticamente el uso de combustible tradicional, equivalentes a 668.000 litros. La Granja Solar consiste en un sistema de recepción solar que captura la energía durante todo el día debido a su permanente movimiento para un óptimo aprovechamiento de los rayos solares. Se encuentra ubicada en la sede de SAS y alimentará los edificios de Investigación y Desarrollo y Data Center, que poseen más de 1.200 funcionarios que se distribuyen en 35.500 metros cuadrados. Más información: www.sas.com/chile

Nuevo parque eólico Mainstream Renewable Power, la nueva empresa irlandesa/ chilena de energías renovables, inició oficialmente el 25 de marzo sus operaciones en Chile con el anuncio de la instalación de un Parque Eólico de 36 MW en Laguna Verde (V Región) el próximo año. Esta primera planta generará energía para alimentar 19.000 hogares y prevenir la liberación de entre 34.000 y 80.000 toneladas de gases de efecto invernadero cada año, contribuyendo al cuidado medioambiental. Más información:

www.mainstreamrp.com

Plantas piloto de generación solar en el país

Banco Mundial financia energía eólica en Chile

Durante el segundo semestre de este año, el Gobierno abrirá un concurso, a través de CORFO, para instalar en el norte del país una granja solar fotovoltaica de entre 500 KW a 1 MW y una planta de concentración solar de cerca de 10 MW. Para incentivar la participación, la CNE realizó el viernes 24 de abril en San Francisco, EEUU un seminario con generadoras y empresas mineras, ya que estás últimas estarían dispuestas a ofrecer un contrato de largo plazo por la electricidad que generará la planta de concentración solar.

Según informó la Corporación Financiera Internacional, el Banco Mundial firmó un acuerdo de inversión de US$ 61,5 millones para la construcción del parque eólico en Totoral, ubicado a unos 300 kilómetros al norte de Santiago. El proyecto espera generar una potencia de 110 gigavatios por hora con dos turbinas de 23 megavatios cada una. Es primera vez que esta institución otorga financiamiento a un proyecto de energía eólica en Latinoamérica.

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Convenio para instalación de colectores solares en viviendas sociales El Comité de Tecnología del Colegio de Arquitectos de Chile y el Serviu firmaron un convenio de colaboración para entregar colectores solares a viviendas sociales en las comunas de Recoleta, Renca, San Ramón y Paine, para la obtención de agua caliente domiciliaria. Esta iniciativa se enmarca en el proyecto denominado “Suministro complementario de agua caliente sanitaria, a través de energía solar, en viviendas sociales de la Región Metropolitana”, en el que también participan la Universidad de Las Américas y la empresa Solarco. El desarrollo de la iniciativa contempla que durante un período de seis meses se monitoree el funcionamiento de estas instalaciones, evaluándose tanto el comportamiento físico como social y de uso de los equipos. Más información: [email protected]

Gasco Solar Es la nueva línea de negocios de Gasco GLP S.A. Consiste en un sistema que combina energía solar y gas licuado para producir agua caliente, reduciendo los costos energéticos y las emisiones de gases de efecto invernadero. Con un proyecto piloto donado al Hogar El Patroncito del Hogar de Cristo,

Lanzamiento oficial Nodo solar

en Lampa, se lanzó Gasco Solar, sistema

En el “Seminario Inaugural: Energía Solar en Chile” la Corporación de Desarrollo Tecnológico (CDT) dio a conocer el programa oficial de actividades que se desarrollará durante 2009 en el marco del Nodo Tecnológico: “Fortalecimiento de redes tecnológicas y capacidades del sector solar térmico, como respuesta a las necesidades energéticas de Chile”, con el apoyo de Corfo Innova. Forman parte de la iniciativa cursos y jornadas técnicas de capacitación, talleres, seminarios, variadas actividades de promoción y tres publicaciones especializadas. En el evento, ante más de 300 profesionales, los diversos actores involucrados en el proyecto entregaron su visión sobre el sector, revisando pasado, presente y futuro en cuanto al potencial de esta fuente de energía alternativa para el país.

enfocado a clientes residenciales de alto consumo, empresas productivas y otros grandes clientes como hospitales, clubes deportivos y hoteles. Más información:

www.gasco.cl

Más información: www.e-solar.cl

Proyectos con sistema solar Electric de Chilectra Próximamente, se darán a conocer dos proyectos con la solución Solar Electric de Chilectra. Uno es en el centro de atención al adulto mayor Hogares Alemanes, donde se instalaron 60 colectores planos Chromagen, para la generación de 17.000 litros de agua caliente sanitaria al día. La otra iniciativa corresponde al Colegio Presidente Eduardo Frei Montalva de Ñuñoa, un establecimiento municipalizado que cuenta con 12 colectores planos (foto), los que generan energía térmica para el calentamiento del agua de las duchas del colegio. Más información: www.chilectra.cl

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pura energía Bombas de calor MOP

promueve edificios sustentables La Dirección de Arquitectura del Ministerio de Obras Públicas comenzó a aplicar una política nacional para diseñar y construir edificios con suficiencia energética o bioclimática. La tecnología se aplicó con éxito, en forma piloto, en las regiones de Los Lagos y La Araucanía y será replicada a todo el país. Se elegirán dos edificios por regiones y las nuevas bases de licitación incorporarán la exigencia medioambiental.

Chile se convertirá en la nueva plataforma industrial y comercial para Latinoamérica de la empresa francesa Airpac International. Entre las estrategias de negocios y proyectos se cuenta el funcionamiento de una planta de producción local de partes y piezas de los componentes de las Bombas de Calor geotérmicas. Este equipo utiliza y extrae el calor de la temperatura del suelo (entre 7º y 13º) denominado “calor geotérmico de baja entalpía”, mediante una red de tubos enterrados en la tierra o en contacto con pozos de agua por los que circula agua glicolada. Luego, transfiere esta energía a un ciclo de refrigeración inverso y la entrega en la vivienda, a través de un piso radiante, radiadores o ventiladores convectores. Más información:

[email protected]

Sustentabilidad en el litoral central Constructora Tunquén, del arquitecto Pedro Salas, es una empresa que cuenta con 20 años de trayectoria en el litoral central. En Tunquén y sus alrededores ha edificado más de 250 viviendas que incluyen alguna fuente de energía alternativa, porque allí no hay más infraestructura que los caminos de acceso. Entre las iniciativas de sustentabilidad se cuenta el uso de energía fotovoltaica para iluminación y extracción de agua de pozos individuales, sistemas individuales de alcantarillado por decantación y drenaje, y actualmente se están incorporando sistemas de agua caliente solar. Más información:

www.tunquen.tk

Jornadas Técnicas sobre energía solar

También puede leer SustentaBiT en

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Más de 120 profesionales del ámbito de la energía y la construcción, participaron de las Jornadas Técnicas: Taller de Instalación de Sistemas Solares Térmicos, realizadas el 21 y 28 de abril, en la Casa Central del Instituto Profesional Providencia (IPP) en la comuna de Macul. En los eventos par ticiparon como relatores Claudio Milla y Rodrigo García, ambos Ingenieros Mecáni-

cos de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, y profesionales de la empresa Isener con vasta experiencia en energía solar y en proyectos de gran envergadura como la Clínica Dávila, que alcanza los 1.100 m2 de superficie de colectores solares. Más información:

www.e-solar.cl

caso concreto El proyecto cuenta con las cifras más potentes del mercado solar térmico: 132 colectores y un 60% de promedio anual de generación de agua caliente. Sin embargo, el mandante –Euroinmobiliaria– prefiere destacar la complementación solar-electricidad, la innovación y el desafío tecnológico.

Edificio Punto Norte

Amanecer inmobiliario

ercano al Centro Cultural Estación Mapocho y al metro Santa Ana. Acceso directo a cualquier punto de Santiago a través de la Costanera Norte, la Autopista Central y las principales avenidas del centro”, representan algunas de las características que destaca la empresa Euroinmobiliaria de su

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Esquema básico de funcionamiento sistema solar térmico caldera eléctrica o bomba de calor

colectores solares red

consumo intercambiador de calor bomba de recirculación bomba de recirculación

circuito primario

edificio habitacional Punto Norte. Ubicado en pleno centro de Santiago, San Martín 714, el proyecto resalta la conectividad sin mencionar en la promoción una interesante iniciativa energética. En parte, la omisión obedece a que Punto Norte se creó, licitó y empezó su construcción como edificio con una fuente energética diferente a la finalmente planteada. En abril de 2007, enfrentando una coyuntura ocasionada por el cambio en la normativa de gas (*) y la reducción del envío desde Argentina de este combustible, Euroinmobiliaria junto con la compañía Chilectra iniciaron la búsqueda de un concepto energético accesible, fácil de instalar y comprensible para los usuarios.

tanque acumulador

circuito secundario

Finalmente, se optó por incluir energía eléctrica para calentar el agua, respaldada con paneles solares para alivianar el costo.

El concepto El concepto de energía solar para agua caliente sanitaria en Punto Norte fue diseñado por Chilectra e Isener, firma especializada en soluciones integrales de energía renovable. Los estudios de ingeniería determinaron que para responder al requerimiento energético del proyecto, cubrir con esta fuente el 60% del consumo de agua caliente sanitaria como promedio anual, debían instalarse 132 colectores solares planos, con orientación norte y con una inclinación de 10º. En palabras simples, la solución solar implementada se basa en un sistema indirecto-cerrado, cuyo funcionamiento se divide en dos circuitos independientes. Por un lado, los 132 colectores reciben la energía del sol y ésta se transporta –a través de un fluido que soporta temperaturas extremas (glicol)– por una cañería que la lleva hasta un intercambiador de calor, incorporándola allí al proceso térmico. Luego, el glicol vuelve con menor temperatura a buscar más energía y se repite el proceso. Por otra parte, se encuentra el circuito sanitario. El agua de la red de baja temperatura atraviesa el intercambiador de calor, recibe la energía del circuito primario y se acumula en el estanque de consumo. En este caso, se trata de cinco estanques de acumulación de 4.000 litros cada uno y otro de 2.000 litros (ver Esquema básico de funcionamiento).

Los estudios de ingeniería determinaron que para responder al requerimiento energético del proyecto, debían instalarse 132 colectores solares planos, con orientación norte y con una inclinación de 10o.

Construcción y montaje La implementación de un sistema para generar el 60% del agua caliente (promedio anual) que sustentabit I juniO 2009 7

Típicamente, por cada 3 kWh térmicos que ingresan al edificio en forma de calor, 2 kWh provienen del ambiente (sin costo) y 1 kWh corresponde a energía eléctrica del compresor.

flujo de calor del ambiente (A)

funcionamiento de la bomba de calor energía eléctrica del compresor (B)

compresor

evaporador

condensador flujo de calor al edificio (C) = (A) +(B)

válvula de expansión

El proyecto incluye cinco estanques de acumulación de 4.000 litros cada uno y otro de 2.000 litros.

consumirán día a día los residentes de 296 departamentos representó una apuesta osada, en especial considerando que este concepto se incorporó tras la creación del proyecto original. Por ejemplo para soportar los 132 colectores solares, el edificio tuvo que crecer un piso más, inicialmente eran diecinueve. Esta modificación obligó a verificar la resistencia estructural de la losa superior, de acuerdo a los planos, diseños y cálculos de la empresa de ingeniería Luis Soler P. y Asociados. La iniciativa energética demandó el diseño y construcción de una mega estructura metálica que cruza toda la extensión de la azotea del edificio. El armazón se compone de una parrilla de acero, apoyada en pilares metálicos y de hormigón. Esta instalación cumplirá una doble función: soportar los colectores y sombrear parcialmente la terraza que incluye zona de quincho y piscina, entre otros. En las instalaciones interiores también hubo cambios. La principal modificación se observa en la sala destinada a las calderas, que ahora alojará los seis estanques de acumulación. Los equipos instalados provienen de Israel, cuentan con una garantía de 10 años y su rendimiento está garanti-

zado por la marca de fabricación (Chromagen) reconocida internacionalmente. Por último, ante la eventualidad de que ocurriese un sismo, estructuralmente el sistema de soporte está calculado para asumir las deformaciones que de manera común provocan los movimientos telúricos.

Demanda de energía Una comparación entre la demanda de energía y el aporte solar que entrega el concepto implementado en Punto Norte, concluye que para obtener una temperatura estable durante todo el año la solución solar necesita un complemento energético. Por las condiciones de irradiancia solar de nuestro país, la fuente de apoyo –en este caso bomba de calor– funcionará en los meses más fríos, cuando el agua de la red no alcance la temperatura requerida (generalmente 50ºC para agua caliente sanitaria) al pasar por el intercambiador de calor y recibir la energía del circuito solar. El porcentaje como promedio anual que se garantiza de aporte solar en Punto Norte no se alcanzaría sin la inclusión de esta tecnología adicional: bombas de calor de alta eficiencia que utilizan electricidad para transportar energía desde el ambiente hacia el agua. Estas bombas de calor denominadas aerotérmicas utilizan un “heat carrier” para tomar la energía del ambiente, el que junto con el trabajo mecánico de un compresor abastecen el calor requerido por el sistema. Esto implica que por cada 3 kWh térmicos que ingresan al edificio en forma de calor, 2 kWh provienen del ambiente (sin costo) y 1 kWh corresponde a energía eléctrica del compresor (ver recuadro Funcionamiento de bomba de calor).

Inversión y beneficios Según Euroinmobiliaria, en Punto Norte no se cuenta con grandes incentivos para invertir en soluciones de energía solar porque sólo el usuario 8 sustentabit I juniO 2009

La iniciativa demandó el diseño y construcción de una estructura metálica que cruza la azotea del edificio.

final recibirá los beneficios. Por el segmento al cual se orienta el edificio, resulta imposible traspasar los valores de inversión –8.000 UF– al cliente final. Sin embargo, la firma reconoce que obtiene beneficios al incorporar innovación en sus proyectos y colocarse a la vanguardia en el uso de energías renovables en el país. En ese sentido, la unión de la tecnología de los colectores solares con la bomba de calor de alta eficiencia logra reducir a cero la combustión, y en consecuencia la contaminación ambiental, a diferencia de una mezcla solar con gas. Entonces, junto con la eficiencia energética, se genera un sistema limpio. Así, en Euroinmobiliaria apostaron por el futuro

con la convicción que en unos cinco años será obligación en Chile, como actualmente es en España, incluir una fuente de energía renovable en los edificios nuevos. Con este proyecto, el mercado inmobiliario da un paso importante en la exploración y aplicación de las energías alternativas. Ahora, hay que esperar los resultados que arrojará esta experiencia. SS (*) Mediante Decreto Supremo N° 66, de fecha 2 de febrero de 2007, del Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción, publicado en el Diario Oficial con fecha 19 de julio de 2007, se aprobó el “Reglamento de Instalaciones Interiores y Medidores de Gas”. Anteriormente regía el Decreto Supremo N° 222/95, de Economía, publicado en el Diario Oficial del 25.04.96, “Reglamento de instalaciones interiores de gas”.

Colaboraron:

Andrés Capdeville, jefe de proyectos de Euroinmobiliaria S.A. Marco Torres Garcés, jefe área Eco Energías de Chilectra S.A.

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a fondo

a energía solar bajo la lupa de un experto internacional. Julián Blanco es doctor de la Universidad de Almería, Master en Ciencias Medioambientales e Ingeniero Industrial, y desde 1990 trabaja en la Plataforma Solar de Almería, centro de investigación perteneciente al CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), en España. En una reciente visita a Chile (*), el científico ofreció conferencias sobre las aplicaciones de la energía solar en procesos y tecnologías del agua, como la detoxificación, desinfección y desanilización de aguas de mar y salobres. Entre las actividades más destacadas que realizó en Chile el Director de la Unidad de “Aplicaciones Medioambientales de la Energía Solar” de CIEMAT, se cuenta la conferencia “Energía Solar en Construcción y Arquitectura”, evento organizado por la Corporación de Desarrollo Tecnológico

(CDT) de la Cámara Chilena de la Construcción. Antes de este evento, el especialista dialogó con SustentaBiT para abordar la situación actual de la energía solar en España y su visión del potencial en Chile.

menores, se amortizan en un período de dos a seis años y existe la posibilidad de fabricar la mayor parte del conjunto localmente.

¿Cuáles son las ventajas y debilidades de la energía solar térmica y fotovoltaica?

En un principio, la labor del CIEMAT consistió en demostrar científicamente que los sistemas basados en energía solar funcionan. De esto nadie tiene dudas en España actualmente, y por ello hoy nos rige un nuevo código de edificación que obliga a una determinada eficiencia energética de los edificios. Es más, esta reglamentación establece la incorporación de sistemas de captación de energía solar para calentamiento de agua en todos los nuevos edificios. Según la ubicación geográfica, nivel de consumo y sistema de apoyo elegido, se exige que la contribución solar se encuentre entre el 30 y el 70% (ver tabla 1). Y esto refleja un enorme avance de la energía solar para el mercado español.

Son tecnologías diferentes, lo importante es que aprovechan la radiación solar, fuente de energía natural, gratuita e inagotable. Y de ahí sus ventajas: sistemas renovables, no contaminantes, autónomos, descentralizados, seguros, silenciosos y con larga vida útil, entre 10 y 30 años. La fotovoltaica es una solución orientada para sitios remotos que no tienen acceso a redes eléctricas tradicionales, ya que su inversión inicial es más alta. Ésta es una de sus debilidades, pero los equipos no requieren mantención especial, por lo tanto, su operación es económica y sencilla. Los costos de la energía solar térmica son

Julián Blanco, experto español

Hace falta un cambio cultural

¿Qué evolución muestra el uso de energía solar en España?

¿La eficiencia energética en edificios se logra exclusivamente con la incorporación de energía solar?

Para conseguir altos niveles de eficiencia energética por una parte hay que implementar mecanismos pasivos que reducen el consumo energético y que evitan pérdidas, considerando aspectos claves como la aislación en la envolvente. A esto se deben sumar mecanismos activos para reemplazar el

Más que escasez y precios elevados de las alternativas convencionales, el especialista europeo sostiene que se explotará todo el potencial de las energías renovables cuando se comprendan realmente sus beneficios económicos y sociales. 10 sustentabit I juniO 2009

tabla 1. contribución solar mínima en porcentaje caso general Demanda total Zona climática del edificio (l/d) I II III IV V 50-5.000 5.000-6.000 6.000-7.000 7.000-8.000 8.000-9.000 9.000-10.000 10.000-12.500 12.500-15.000 15.000-17.500 17.500-20.000 Más de 20.000

30 30 30 30 30 30 30 30 35 45 52

30 30 35 45 52 55 65 70 70 70 70

50 55 61 63 65 70 70 70 70 70 70

60 65 70 70 70 70 70 70 70 70 70

70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70

consumo de energía. Estos parámetros varían según las características del edificio. Por ejemplo, si se trata de una edificación de oficinas o comercial, la regulación actual española obliga a que se incorporen sistemas de captación y transformación de energía solar por procedimientos fotovoltaicos, dependiendo del tipo de uso y los metros cuadrados construidos (Ver tabla 2).

esto depende de factores como el consumo de agua caliente que se tenga (cuanto mayor sea, menor el período de amortización) y la radiación solar disponible. Pero las cifras están más que contrastadas ya que resulta muy sencillo hacer los cálculos considerando el costo de estos sistemas (entre 2.000 y 3.000 euros) y el costo del gas o electricidad (entre 50 y 100 euros por mes).

En Chile el mercado de energía solar aún es incipiente. Es más, en estos momentos se está evaluando en el Parlamento un mayor apoyo gubernamental ¿A qué obedece la creciente expansión de la energía solar en España?

Entonces, explotar al máximo el potencial de las fuentes de energías renovables depende de…

Hace falta un cambio cultural que valore las energías renovables por los beneficios que representan para un país, dejando atrás la asociación a conceptos como escasez, restricción, precios elevados y falta de confort. Las energías renovables son un motor económico fenomenal. No hay mucha difusión de esta idea, pero ciertamente el balance de esta tecnología resulta positivo porque se ahorra en la importación de combustible, se generan empleos y nuevos conocimientos, actividad interna y se crean empresas especializadas, entre otros beneficios.

En las primeras etapas sí hubo un aporte indirecto del Estado español, un porcentaje para apoyar los proyectos de demostración. Sin embargo, una vez que se comprueba técnicamente su viabilidad, se implementan los mecanismos para acelerar su integración al sistema económico y energético. Desde el punto de vista económico es interesante porque las inversiones se amortizan en un plazo muy razonable, disminuye el coste energético y reactiva la actividad económica tabla 2. ámbito de aplicación interna. Y es que, por Tipo de uso Límite de aplicación ejemplo, en un entorno Hipermercado 5.000 m2 construidos europeo los plazos de Multitienda y centros de ocio 3.000 m2 construidos amortización bordean los Nave de almacenamiento 10.000 m2 construidos cinco años en las instalaAdministrativos 4.000 m2 construidos ciones de energía solar Hoteles y hostales 100 plazas térmica para agua caliente Hospitales y clínicas 100 camas sanitaria en viviendas uniPabellones de recintos feriales 10.000 m2 construidos familiares. Obviamente,

¿Y el potencial de Chile en esta materia?

Las energías renovables existen en todas partes. Lo que debe hacer cada país es decidir cuál le interesa aprovechar, ya sea porque tiene un potencial específico desarrollarla y porque además se cuenta con el soporte de las empresas, de la investigación y de las universidades. Una de las grandes ventajas de las energías renovables es su alto nivel de distribución en todo el planeta por lo que, potencialmente, pueden ser utilizadas en todas las regiones. De ese modo, la energía dejaría ser un mecanismo de poder muy importante a nivel mundial para pocas manos. En el caso de la energía solar hay cinco grandes áreas del planeta con mayor potencial, y una de ellas se encuentra en Chile con irradiancia media anual superior a 2.500 kWh/ m2. Las otras áreas son Sáhara en África, Great Basin en California, Great Sandy en Australia y Takla Makán en China. ¿Qué barreras detienen el desarrollo en Chile?

La principal es el fuerte desconocimiento generalizado que existe aún de las tecnologías. Como consecuencia de esto, apenas hay demanda de estos sistemas y, por lo tanto, existe escasa oferta especializada, es decir, hacen falta empresas locales especialistas que desarrollen estas tecnologías en Chile. ¿Y que opinión le merece nuestro país comparándolo con Latinoamérica?

La situación en Latinoamérica es, en general, muy parecida al entorno chileno. Ampliando la comparación, México vive una situación diferente en relación al aprovechamiento de la energía solar, porque actualmente posee políticas más activas de desarrollo científico y promoción de iniciativas. En cualquier caso el conocimiento local es, ineludiblemente, la primera pieza para un desarrollo razonable y lógico de las energías renovables en cualquier país. SS (*) La visita de Julián Blanco a Chile contó con el auspicio de la empresa chilena SINQUIVER, especializada en investigación, desarrollo, fabricación y comercialización de productos químicos para las industrias de la celulosa, papel, metalmecánica, alimenticia, sanitaria y medio ambiente, entre otras.

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temas La instalación de sistemas solares térmicos crece en Chile, pero aún falta para alcanzar un mercado consolidado, afirman los expertos. un repaso por algunos aspectos de la historia y el presente EVIDENCIA QUE existen avances interesantes y que QUEDAN DESAFíoS POR superaR, como explotar de mejor manera la privilegiada radiación.

gentileza profesor pedro sarmiento

Curso sobre cocina solar en escuela de verano (1964). Universidad Técnica Federico Santa María.

Energía solar térmica en Chile

Historia y futuro ara comprender el presente y avizorar el futuro, nada mejor que revisar algunos hitos del pasado. El caso de la energía solar térmica chilena no es la excepción. Buceando en los archivos nacionales se encuentran iniciativas desde la segunda mitad del siglo XIX, como el Destilador Solar del ingeniero sueco Charles Wilson en Las Salinas, Antofagasta, entre 1872 y 1914. A esto se suman las Pozas solares de evaporación, actual Soquimich, que datan de 1880. Dando un salto en la historia, se observan las investigaciones del Instituto de Investigaciones y Ensayos de Materiales de la Universidad de Chile (IDIEM) en cocinas solares y desanilización de agua por congelamiento, abordadas en 1958. Un poco más reciente, 1960, es la creación del Laboratorio de Energía Solar en la Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM) y Archivo Nacional de Datos Solarimétricos, por iniciativa del profesor Julio Hirscmann.

12 sustentaBIT I juniO 2009

Una rápida mirada por estas experiencias podría suponer que la tecnología solar térmica tiende hacia la masificación desde hace varios años en nuestro país. Pero no es así, porque estas iniciativas se restringieron al ámbito profesional y académico. Hoy, en gran parte del planeta las señales apuntan a un creciente interés por incrementar el aprovechamiento de las energías renovables. En Chile, mientras tanto, conviven alentadoras perspectivas con algunos desafíos que aún debe superar esta tecnología, como el desconocimiento de sus ventajas comparativas.

Las barreras

gentileza profesor pedro sarmiento

Los expertos consultados sintetizan en dos aspectos las principales barreras que traban el despegue definitivo de la energía solar térmica en Chile. Primero, el financiamiento. En viviendas familiares la inversión por instalación de sistemas solares térmicos se amortiza en un plazo de entre 8 y 10 años, según Cristián Yáñez, subgerente de eficiencia energética y construcción sustentable de la CDT. Si bien la inversión se paga con el ahorro (típicamente significa un ahorro del orden del 60% de la energía empleada para calentar agua), representa un período de amortizar no menor, y que genera más de un interrogante en los inversionistas. Segundo, la inmadurez del mercado. Un tema que preocupa, y mucho, consiste en la escasez de servicios asociados a la mantención, bodegaje, stock de seguridad y certificación de equipos, entre otros. Los colectores no constituyen productos estandarizados, hay enorme variedad en sistemas, calidad de materiales, durabilidad, rendimiento y la escasez de instaladores calificados, entre otras variables. Hay que superar estas barreras para no desaprovechar el positivo escenario que se vislumbra en el sector, considerando que la tecnología solar térmica es simple, está al alcance de la mano y se cuenta con inmejorables condiciones climáticas en gran parte del país.

Destilador Solar del ingeniero sueco Charles Wilson en Las Salinas, Antofagasta, entre 1872 y 1914.

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algunos hitos nacionales

û Programa incentivo al Acondicionamiento Térmico. I. Municipalidad de La Florida, 1992-1993.

û Ministerio de la Vivienda y Urbanismo. Modificación Ordenanza General, 1ª Etapa Reglamentación Térmica, 1999. 2ª Etapa,2005. û MINVU, en estudio 3ª Etapa Reglamentación Térmica.

û Colegio de Arquitectos, Santiago. Seminario sobre Aplicaciones de la Energía Solar en Arquitectura, 1983, 1985, 2008 y 2009.

la escasez de servicios asociados a mantención, stock de seguridad y certificación de equipos, impiden un mayor desarrollo de la energía solar térmica.

gentileza geosolar

Energía renovable

û Programa de electrificación rural. Comisión Nacional de Energía (CNE), 1990.

û Comisión Nacional de Energía e Instituto Catalán de Energía. Seminario sobre Eficiencia Energética en Edificios, 1995.

û Programa País Eficiencia Energética. (MINECOM, 2005)

Los desafíos Los expertos señalan que es razonable dedicar esfuerzos al desarrollo de los colectores planos y en la arquitectura de la vivienda. Pedro Sarmiento, profesor de la UTFSM, subraya la importancia de hacer un buen análisis de las necesidades de energía y la tecnología a utilizar, para no sobredimensionar una instalación y que se invierta más de lo necesario o que posteriormente haya que tomar medidas para disipar el calor conseguido. En ese sentido, las condiciones de radiación solar desde la Región Metropolitana hacia el norte permiten que los colectores solares planos para viviendas individuales sean una buena alternativa, por eficiencia, por ser una tecnología fácil de operar y porque arroja un resultado inversión versus

û Plan Nacional de Fomento al Uso de Colectores Solares. (CNE,2006)

û Proyecto Ley 2008 del poder Ejecutivo sobre Franquicia Tributaria para instalación colectores solares en nuevas construcciones.

ahorro favorable. También representa una interesante opción el uso de colectores con tubos al vacío o con cubierta de vidrio. Esta realidad plantea un gran desafío: asegurar que las instalaciones efectuadas sean correctas y para ello hay que contar con personal capacitado. Así el mercado madurará en la medida que se desarrolle la venta de equipos, especializando los servicios, y también con la intervención de otros actores y etapas como la formación de mano de obra capacitada. En el artículo “Energía Solar Térmica, Cifras que iluminan” (página 16) se aprecian las características de este mercado, su evolución y algunos de los retos que se deben alcanzar para consolidarlo. Uno de ellos, se observa en las escasas barreras de entrada y salida, un elemento complejo para cualquier sector industrial porque se acrecienta el riesgo que actores abandonen el mercado sin cumplir con sus obligaciones. Entre las condiciones para conseguir una instalación solar exitosa se destaca que el proyecto sea desarrollado por un profesional con experiencia en el diseño de estos sistemas, y se consideren sistemas de control, piping y acumulación adecuados. También es importante considerar sistemas de protección contra heladas y tomar medidas de manejo de la dureza del agua. Finalmente, resulta trascendental que la instalación la efectúe un instalador competente y que exista un servicio de postventa confiable y serio.

El potencial En el futuro de esta energía, las autoridades gubernamentales tienen mucho que decir. Una parte importante del potencial se relaciona directamente con el éxito de las políticas públicas 14 sustentaBIT I juniO 2009

gentileza geosolar

División Energías Renovables

que fomenten esta área. En cuanto al uso racional de la energía convencional y la promoción de la alternativa solar son varias las iniciativas impulsadas (ver recuadro Energía renovable). Sin embargo, la mayor expectación se centra en la franquicia tributaria para instalación de colectores solares en nuevas construcciones. El Gobierno está promoviendo en el Congreso un proyecto de ley que establece un beneficio tributario para impulsar el desarrollo de este mercado, subsidiando hasta el 100% de estos sistemas y su instalación en las viviendas con precios menores a 2.000 UF, el 40% en el caso de 2.000 a 3.000 UF y el 20% de las casas en el rango de 3.000 a 4.500 UF. Además, se consideran otras medidas para superar la inmadurez del mercado como la falta de certificación de los equipos. “El proyecto de ley considera que la Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC) autorice a organismos que velen por la certificación de los equipos. Es decir, que se instalen aquellos que tengan un certificado y un rendimiento mínimo de acuerdo a lo fijado por el reglamento”, señala Rubén Muñoz, del Área Medioambiente y Energías Renovables de la Comisión Nacional de Energía. Por otro lado, el mismo proyecto de ley establece que estos sistemas van a tener una garantía de cinco años, un respaldo inédito que apunta a eliminar las desconfianzas sobre esta tecnología. De aprobarse el proyecto, esta franquicia tributaria se prolongará por cinco años, y no sería descabellado pensar que el siguiente paso apunta a la obligatoriedad por ley de incorporar estos sistemas en construcciones nuevas como ocurre en otros países. Habrá que esperar. SS Colaboraron en este artículo - Marco Torres, Jefe Área Eco Energías, Subgerencia de Grandes Clientes, Chilectra S.A. - Rubén Muñoz B., Área Medioambiente y Energías Renovables de la Comisión Nacional de Energía. - Pedro Sarmiento, Prof. Ing. UTFSM.

sustentaBIT I juniO 2009 15

SK Ecología S.A. se ha especializado en ofrecer un amplio abanico de servicios y productos, con el fin de satisfacer las distintas necesidades del mercado en el área ambiental. Entre otras se encuentran: Asesorías ambientales, estudios y declaraciones de impacto ambiental, desodorización, biorremediación de suelos contaminados, instalación, operación y mantención de redes y equipos de monitoreo de calidad de aire, paneles y colectores solares y fotovoltaicos.

www.ske.cl

enfoque técnico El fuerte crecimiento del último lustro, la marcada concentración en la zona central y una escasa especialización, representan algunos de los principales factores que caracterizan a la energía solar térmica en Chile.

Energía solar térmica

Cifras que iluminan

E

n la actualidad el mercado de energía solar toma nuevos bríos debido a un escenario auspicioso. Las renovadas perspectivas se sustentan en las crecientes necesidades energéticas, mayores beneficios económicos y el cuidado del medio ambiente, entre otras variables. Un mercado en desarrollo con indicadores que reflejan un tremendo potencial, pero también la búsqueda de una madurez que permita obtener resultados más estables. Un estudio sobre la materia realizado por el Departamento de Eficiencia Energética de la Corporación de Desarrollo Tecnológico (CDT) de la Cámara Chilena de la Construcción, arroja elementos interesantes. } Las empresas vinculadas al rubro de paneles solares no presentan diferenciación en las actividades que ejecutan ya sean suministro de equipos, diseño e instalación, entre otras. } El 100% de estas compañías se dedica a la distribución y venta. De este universo, más del 90% también realiza la instalación. Por otro lado, la

gráfico 1

evolución m2 instalado/año superficie m2

8.000

5.600

7.000

4.900

6.000

4.200

5.000

3.500

4.000

2.800

3.000

2.100

2.000

1.400

1.000

700 0

0

2005 2006 2007

16 sustentabit I juniO 2009

Potencia (kWth)

agosto 2008

fuente: CDT

gran mayoría de estas firmas importa equipos y materiales, y una reducida cantidad posee fabricación nacional. En el caso de las tecnologías importadas, sólo una minoría cuenta con el respaldo de reconocidas marcas internacionales. } Una evolución explosiva se registra en los metros cuadrados instalados. De acuerdo al “Estudio del mercado solar térmico chileno” realizado por la empresa Transénergie, se indica la instalación de 3.100 m2 de colectores solares planos y de tubos al vacío hasta diciembre de 2005, y unos 2.500 m2 para ese año. Actualmente se instalan del orden de 7.000 m2 año (información recopilada para el año 2007). Es decir, en no más de dos años, la instalación de estos sistemas aumentó en casi tres veces (ver gráfico 1). } En el sector residencial se concentra la mayor instalación de paneles solares térmicos en 2007, con 2.608 m2 equivalentes al 33% del total de superficie instalada. A continuación se ubican las empresas e instituciones (20%), piscinas (20%) e industrias (19%) (ver gráfico 2). } Al desglosar la aplicación de paneles solares térmicos para agua sanitaria residencial se observa que el 73% corresponde a instalaciones en viviendas urbanas, 15% condominios, 7% departamentos y sólo 5% sector rural (ver gráfico 3). } En línea con el indicador anterior, se nota una fuerte centralización. El 81% de las empresas ligadas a este rubro se ubica y opera en la Región Metropolitana. La V Región posee el 9% y la VIII 3%. Si bien en el Norte Grande se encuentran las mejores condiciones climáticas y atmosféricas para desarrollar este mercado (ver recuadro), la I y II regiones concentran sólo el 2 y 4% de las compañías especializadas, respectivamente. En el sur, la X Región alcanza el 1%, un porcentaje basado en la aplicación de métodos pasivos, es decir,

gráfico 2

superficie de paneles solares térmicos según sector

aguas sanitarias de empresas o instituciones

1.588 m2 20%

sector industrial

1.481 m2 19%

otros

630 m2 8%

piscina

1.531 m2 20% agua sanitaria residencial

2.608 m2 33%

gráfico 3

distribución panel solar térmico para agua sanitaria residencial

casa / urbano

73%

condominio

15%

sector rural

5% departamento

7% fuente: CDT

mecanismos para reducir el consumo energético especialmente a través de la aislación térmica de viviendas.

El balance Las cifras permiten algunas reflexiones. “Tras el estudio, concluimos que en términos económicos se trata de un mercado con escasas barreras de entrada y salida, un elemento riesgoso para cualquier sector industrial. Es decir, con mucha facilidad ingresan nuevos competidores que desarrollan todas las etapas del proceso (diseño, suministro de equipos e instalación) sin una fiscalización estricta, y con el riesgo que actores puedan abandonar el mercado sin asumir, por ejem-

Potencial Solar en Chile

plo, las garantías incluidas en los equipos ya instalados”, señala Cristián Yañez, subgerente de Eficiencia Energética de la CDT. Más allá de las sorpresas que puedan deparar algunos actores improvisados, las señales alimentan perspectivas alentadoras. Todo indica que los siguientes pasos consisten en una mayor explotación de esta tecnología, hasta conseguir cierta madurez de mercado. Y para ello, “resulta fundamental el trabajo de las autoridades para la promulgación de un beneficio tributario que impulse definitivamente el uso de la energía solar. Esta herramienta servirá también para regular la importación de equipos de calidad e incentivar la especialización de las empresas”, concluye Yáñez. SS

El mercado solar térmico en chile presenta escasas barreras de entrada y salida, un elemento riesgoso para cualquier sector industrial.

Las regiones I, II y III cuentan con uno de los potenciales de energía solar más altos del planeta, con valores de irradiancia superiores a los 2.500 kwh/m2 (la radiación fluctúa entre un promedio de 1.000 kwh/m2 al año, en países del norte de Europa y 2.000 a 2.500 kwh/m2 al año en zonas desérticas). Prácticamente, la mitad del norte del país posee una irradiancia solar media anual superior a los 1.500 kwh/m2. Por otra parte, en esa zona 1 m2 de instalación fotovoltaica puede producir entre 150 y 300 kwh de energía anual. Una vivienda con 10 m2 fotovoltaicos alcanzaría anualmente 2.250 kwh (irradiancia solar media de 225 kWh/m2), un valor equivalente a sus necesidades eléctricas. Fuente: Presentación “Energía solar en la arquitectura” de Julián Blanco.

sustentabit I juniO 2009 17

en acción publicaciones

eventos

Sistemas Solares Térmicos Diseño e Instalación Peuser, Felix A. Edita: Progensa. 1ª Edición. 2005. 400 páginas. Incluye CD-ROM Esta obra es una síntesis teórica y práctica sobre diseño, instalación y funcionamiento de sistemas solares térmicos. Incluye revisión de experiencias, respuestas explicativas y sugerencias sobre esta materia, transformándose en una guía importante para todo profesional vinculado al área.

junio / Diseño y Simulación de Instalaciones Solares de Agua Caliente para Edificios y Procesos Mineros El próximo 25 y 26 de junio en la Universidad Católica del Norte, en Antofagasta, se llevará a cabo el seminario “Diseño y Simulación de Instalaciones Solares de Agua Caliente para Edificios y Procesos Mineros”. En el evento, organizado por la Corporación de Desarrollo Tecnológico CDT junto con la delegación local de la Cámara Chilena de la Construcción, el relator será David Ferrus Cortina, Director de Proyectos del Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería (CIMNE) de la Universitat Politécnica de Catalunya (UPC), Barcelona, España. Para mayor información contactarse con Carlos Arenas, al teléfono: (55) 531644 o al correo electrónico: [email protected]

junio / Foro Europeo de las Energías Renovables Tendrá lugar del 9 al 11 de junio en el Bilbao Exhibition Center de Barakaldo, Bilbao. Se abordará el universo de las energías limpias desde todos los puntos de vista y se plantearán los retos de futuro a los que se enfrenta este ámbito de negocio. Más información en: www.europeanfutureenergyforum.com

octubre / InmoSolar Málaga Tercera edición de la exposición y congreso Inmosolar Málaga. Se realizará entre el 08 y el 10 de octubre de 2009, en el Palacio de Ferias y Congreso, Málaga, España. Más información: www.inmosolar.net/feriamalaga2009.htm

noviembre / V Encuentro Internacional Construcción Sustentable

Manual de Sistemas Solares Térmicos Descargable en www.e-solar.cl Esta publicación aborda normativas, tanto locales como europeas, sobre energía solar térmica y actualiza los datos de incidencia solar en Chile. El manual se originó en un proyecto gestionado por la Corporación de Desarrollo Tecnológico (CDT) de la Cámara Chilena de la Construcción (CChC) en conjunto con ProCobre para estandarizar las capacidades técnicas de las empresas que operan en el país esta tecnología.

18 sustentabit I juniO 2009

En noviembre se desarrollará el V Encuentro de Eficiencia energética y construcción sustentable en Chile, organizado por la Corporación de Desarrollo Tecnológico (CDT) de la Cámara Chilena de la Construcción (CChC). El programa abordará el presente y las perspectivas de esta especialidad, a través de prestigiosos expertos nacionales y extranjeros. Más información: www.construcción–sustentable.cl

links

www.psa.es Sitio web oficial de la Plataforma Solar de Almería donde se observan actividades, instalaciones, informes técnicos anuales y otras interesantes áreas abordadas por este centro técnico, uno de los más importantes sobre energía solar en Europa.

www.e-solar.cl Página web oficial del Nodo Tecnológico: “Fortalecimiento de redes tecnológicas y capacidades del sector solar térmico, como respuesta a las necesidades energéticas de Chile”, donde se publican las actividades a realizar en el marco de este proyecto.

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Eficiencia energética en tiempos de crisis predecible El calentamiento global y la crisis energética, son algunos de los fenómenos mundiales que han obligado a las empresas y particulares a tomar medidas que ayuden a promover el ahorro y contribuyan al cuidado del medio ambiente.

E

s así que la energía solar térmica se ha vuelto la respuesta inmediata para el nuevo escenario energético nacional, su uso en el calentamiento de agua sanitaria y fluidos industriales ha crecido de manera exponencial durante el 2008, y ya no son pocas las empresas, edificios residenciales y viviendas unifamiliares que se han atrevido a incorporar este tipo de sistemas. Si bien la inversión inicial es alta, la empresa chileno brasilera Transsen, ha comprobado como sus clientes han podido recuperar rápidamente el capital invertido, sobretodo si se trata de instalaciones en edificios o a nivel industrial en que los payback fluctúan entre los 11 y 30 meses. Rolando Chávez, gerente de la empresa, nos comenta que las administradoras de edificios de la V 120 mt2 de área de captación en región han apostado edificio Jardín Poniente Viña del Mar. por la eficiencia energética, incorporación paneles Transsen, para la generación de energía solar térmica, con el objeto de reducir costos en el consumo de gas o petróleo. Durante noviembre del 2008, se instalaron en el Edificio Jardín Poniente de Viña del Mar, 120 mt2 de colectores solares con tecnología ultraflex (resistente al congelamiento), que abastecen de 9.000 litros de agua caliente diariamente a los residentes y proyectan a la fecha un ahorro de 70% en el ítem de gas natural. Chávez explica que el sistema ayudó a reducir los gastos comunes de los 84 departamentos de la torre y tuvo su prueba de fuego el verano recién pasado en que la ocupación del edificio fue de 100%, pero la dificultad se sorteó con completo éxito, porque es en la época estival cuando el sistema presenta la mayor eficiencia debido a la alta radiación. La firma chileno brasilera, Transsen, que estuvo a cargo de la ingeniería y puesta en marcha del proyecto, cuenta con otra importante instalación en la región, el Edificio Torre Barrón de Valparaíso, que tal como expresa el ingeniero Chávez, “el proyecto de la Ciudad Patrimonial fue instalado el 2007 y cuenta con 80 mt2 de colectores, que ha entregado anualmente un ahorro promedio de 64%, incorporando dos termotanques de tres mil litros cada uno.”

80 mt2 de área de captación en sistema solar Transsen con tecnología Ultraflex en edificio Torre Barón, Valparaíso.

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