08 Feb 2024 Estructuras con historia: Obras para la generación eléctrica
El carbón fue la fuente de energía que movió al mundo durante el siglo XIX. No obstante, en 1851 la electricidad hizo su aparición en el país gracias a los primeros telégrafos entre Santiago y Valparaíso, que transmitían información a través de impulsos eléctricos. Este tipo de energía fue una verdadera revolución alrededor del mundo y en Chile, que cambió hábitos, mejoró la producción, impulsó el transporte urbano y se convirtió en un verdadero símbolo de la modernización de las sociedades.
A comienzos de la década de 1920, la generación y suministro de energía experimentó un gran desarrollo, que fue expresado con el surgimiento de la Compañía Chilena de Electricidad, promulgándose en 1925 la Ley General de Servicios Eléctricos. Sin embargo, las fuentes de producción de ésta han ido variando con los años, desde la hidroeléctrica, pasando por las térmicas, y las nuevas Energías Renovables No Convencionales (ERNC), como la eólica y fotovoltaica, complementándose para generar una matriz de generación robusta en la actualidad. Se estima que el consumo de energía mundial crecerá casi un 50% de aquí al 2050. Esta mayor demanda por electricidad en las próximas décadas requerirá una mayor producción de la misma, la cual provendrá de una matriz cada vez más renovable y menos contaminante.
En el mundo moderno, la generación de electricidad ha sido la base para el desarrollo de las industrias las que, a su vez, han determinado el progreso de las sociedades y de sus habitantes.
CENTRAL HIDROELÉCTRICA CHIVILINGO
Fotografía gentileza de Consejo de Monumentos Nacionales.
Inaugurada en 1897, esta central fue la primera de Chile y segunda en ser inaugurada en Sudamérica. Diseñada por Thomas Alba Edison -por encargo de Isidora Goyenechea- está ubicada a 14 kilómetros al sur de Lota y fue parte de la Compañía Minera del Carbón, creada en el contexto de búsquedas de energías que aumentasen la productividad de la extracción del carbón.
La planta Chivilingo se emplazó en un terreno de poco más de cinco hectáreas y su construcción fue en base a la mezcla de conchillas, tierra de río y huevos, por la inexistencia del cemento en la época. Todo su instrumental y maquinarias fueron traídas desde Europa; contaba con dos turbinas Pelton provistas con dos alternadores de 215 kW cada uno (315 caballos de fuerza, 400 volts y 360 amperes), adoptando un sistema de corriente alternativa de 3 fases de alta tensión para la transmisión de la fuerza.
La energía era transmitida a través de una línea de 10kV, con 10 km de extensión, que la trasladaba hasta el mineral de Lota. En éste funcionaban varias subestaciones que transformaban y distribuían la electricidad, utilizada para las bombas y maquinarias de extracción, luz para alumbrar los piques y para el ferrocarril que traía al personal y los minerales hasta la superficie desde una profundidad de 12 kms bajo el mar. Asimismo, suministró de energía al tranvía que circulaba por las calles de Lota.
Para 1908, y debido a la falta de lluvia durante el verano, se instaló una planta de generación térmica con el fin de mantener la generación de energía para las minas. La Central Chivilingo no sólo fue clave para la industria del carbón, sino que para el desarrollo económico de toda la región y otras industrias en la zona.
La planta fue parte del Sistema Interconectado Central (SIC) llegando a generar 430 kWh, funcionando hasta 1974. En 1990 fue declarada Monumento Nacional y para el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) es un hito de la ingeniería mundial.
PARQUE EÓLICO TALINAY
Fotografía gentileza ENEL.
Ubicado en la región de Coquimbo, el Parque Eólico Talinay es la planta de generación eólica más grande del país y Sudamérica, diseñada y desarrollada por Vestas, cuya propiedad y administración pertenece a Enel Green Power. La potencia total instalada es de 1.000 mW, en dos fases de desarrollo de 500 mW cada una.
Actualmente, dos de sus etapas ya están en producción. La primera inyecta al Sistema Interconectado Central (SIC) los primeros 90 mV, con 45 aerogeneradores, mezcla de turbinas V90 y V100 de 2 mW, teniendo la capacidad de generar alrededor de 200 millones de kWh por año. En tanto, la segunda etapa cuenta con 32 aerogeneradores, inyectando al SIC la producción de 60.2 mW.
Gentileza ENEL.
Este parque cuenta con grandes generadores eólicos, instalados -en su mayoría- en torres tubulares de acero prefabricadas en secciones variables de 20-30 metros, conectadas mediante bridas en cada uno de los extremos y unidas con pernos en terreno. La sección de cada una de las partes en que se divide la torre es troncocónica con un diámetro creciente hacia la base. Con ello se logra aumentar su resistencia y reducir el consumo de material. Por su parte, para soportar torres de gran altura como éstas, se requiere de fundaciones robustas, conformadas usualmente por bases de hormigón armado de grandes dimensiones. El peso total de una torre de 80 metros puede llegar a unas 175 toneladas de acero.
Las próximas fases para completar los 1.000mw se encuentran en etapa de evaluación y desarrollo. En total, el proyecto operará 243 aerogeneradores de 2 y 3 mW, y contempla la construcción de líneas de transmisión subterráneas y aéreas, una subestación eléctrica, dos miradores y un centro cultural abierto. La incorporación de la Central Eólica Talinay al SIC permite que el conjunto de centrales del sistema deje de producir 1.2 millones de toneladas de CO2 al año.
CERRO DOMINADOR
Fotografía gentileza Rene Lagos Engineers.
En pleno desierto de Atacama, se encuentra Cerro Dominador, la primera planta termosolar de Chile y América Latina. Gracias a sus 10.600 espejos (helióstatos) de 140 mts cuadrados cada uno y sus más de mil hectáreas de superficie, es capaz de evitar la emisión de casi 640 mil toneladas de CO2 al año y abastecer de energía a una ciudad de 380 mil hogares aproximadamente.
La planta, que opera con tecnología termosolar de torre y cuya primera fase entró en funcionamiento en 2018, tiene una potencia instalada de 210 mW y una capacidad de almacenamiento térmico de sales fundidas de 17,5 hrs, siendo capaz de generar energía limpia de forma gestionable durante las 24 horas del día.
La torre tiene 250 mts de altura y es la segunda construcción más alta del país, después de la torre principal del conjunto Costanera Center. Su estructura es de hormigón armado, con una planta de aproximadamente 25m x 36 m, con muros de 50 cm de espesor y una losa de fundación de altura variable.
Fotografía gentileza Rene Lagos Engineers.
La energía captada por sus espejos refleja la luz del sol, concentrando el calor en un receptor ubicado en lo alto de la torre. Esta absorción de la radiación calienta una corriente de sales fundidas que llegan a más de 560° y que son almacenadas en grandes estanques, para luego ser utilizadas en la generación de energía eléctrica a través de una turbina de vapor. Por su parte, los espejos son controlados telemáticamente y se mueven siguiendo el sol, logrando el mayor nivel de captación de radiación durante el día.
La planta cuenta también con una unidad fotovoltaica de 100 mW, que se combina con la unidad de concentración solar. Toda la energía generada en esta planta alimenta al Sistema Interconectado Central (SIC). A pesar de que la energía solar representa una de las matrices limpias que más ha crecido en el mundo, aún no es suficiente para reemplazar la electricidad generada a carbón.