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La industria termosolar como motor económico en España

6-7-22. Protermosolar
miércoles, 6 julio 2022. Protermosolar
La industria termosolar como motor económico en España
Qué es y cómo funciona la energía termosolar en la que España es líder mundial.

Somos el país con más centrales de energía termosolar concentrada en activo y representa el 30% de la capacidad instalada mundial.

Si te preguntas qué es la energía solar concentrada, en los próximos apartados te lo explicaremos en profundidad. También te hablaremos del caso de España, que es uno de los países de la UE donde esta tecnología está más presente y en la que es líder a nivel mundial de capacidad instalada en funcionamiento.

¿Qué es la energía solar concentrada?

La tecnología de energía solar concentrada o CSP (Concentrated Solar Power) produce electricidad al concentrar los rayos del sol para calentar un medio (generalmente un líquido o gas) que luego se usa para mover una turbina de vapor o gas para impulsar un generador eléctrico. La CSP usa solo el componente del haz de la radiación solar (radiación normal directa), por lo que su beneficio máximo tiende a estar restringido a un rango geográfico limitado.

Cómo concentrar la luz solar en un punto

Para concentrar la radiación se identifican cuatro tipos de sistema que se puede encontrar de energía solar concentrada:

  • Canal parabólico: Largas filas de reflectores parabólicos concentran la luz solar de 70 a 100 veces en un elemento colector de calor colocado a lo largo de la línea focal del reflector. Siguen el sol alrededor de un eje, normalmente orientado de norte a sur.
  • Reflectores lineales de Fresnel: El atractivo de los reflectores lineales de Fresnel es que los costes de instalación por metro cuadrado pueden ser más bajos que los de los canales, y el receptor es fijo. Sin embargo, el rendimiento óptico anual es inferior al de un reflector de canal.
  • Receptores centrales (torres solares): Esta tecnología utiliza una serie de espejos (helióstatos), cada uno de los cuales sigue al sol y refleja su luz en un receptor fijo en la parte superior de una torre, donde se pueden alcanzar temperaturas de más de 1 000 °C. Uno de los grandes beneficios de esta alternativa es que permite el almacenamiento termoquímico de la energía con el objetivo de generar electricidad (a pesar de que haya radiación solar). Algunas plantas, como la de Gemasolar en Fuentes de Andalucía, Sevilla, usan sales fundidas (nitratos alcalinos) para almacenar el calor y producir electricidad hasta 15 horas sin radiación.
  • Sistemas de plato: Tienen forma de paraboloide y concentran la luz solar en un receptor montado en el punto focal, con el receptor moviéndose con el plato. Los platos se han utilizado para impulsar motores Stirling a 900 °C, así como para generar vapor.

Potencial de la energía solar concentrada

En el estudio Plantas de energía solar térmica: calor, electricidad y combustibles de energía solar concentrada del Centro Aeroespacial Alemán (DLR), el potencial de electricidad producida por CSP en Europa ronda los 1.500 TWh/año, y son los países mediterráneos los que presentan mayor potencial según su radiación disponible (más de 2.000 kWh/año). La capacidad instalada mundial podría alcanzar los 150 GW en 2020, con un factor de capacidad medio del 32%.

El sector de la energía solar concentrada empleó a 22.000 personas en todo el mundo en 2014, y 15.000 de ellas en Europa. En el período 2015-2030, se espera que la electricidad termosolar genere hasta 150.000 puestos de trabajo especializados, dentro de campos como ingeniería, desarrollo y financiación, fabricación, construcción y operación y mantenimiento.

El potencial despliegue de tecnología está respaldado por políticas nacionales. Así, seis países de la UE han reflejado la CSP en sus planes de acción nacionales de energías renovables: Chipre, Francia, Grecia, Italia, Portugal y España. Por lo tanto, a pesar del entorno económico, se espera que esta tecnología se extienda en los próximos años.

La CSP en el marco UE

Aunque la CSP no se mantiene tan estable como otras tecnologías renovables, ha presentado un crecimiento notable durante la última década con un aumento de la capacidad total del 27%. En 2014 se produjo una notable diversificación técnica, siendo la parabólica la tecnología más representativa.

Por otro lado, el potencial económico de la electricidad CSP en Europa se estima en torno a los 1.500 TWh/año, principalmente en los países mediterráneos. En la última década, la industria europea se mantuvo como líder en esta tecnología. Sin embargo, la falta de una política a largo plazo amenaza esta posición.

Las actividades de investigación se centran principalmente en la reducción de costes y en obtener mayores rendimientos. Se han identificado varios puntos de optimización:

  • Tecnología y componentes relacionados con las principales configuraciones.
  • Almacenamiento de energía.
  • Instalaciones de investigación y soporte básico de I+D.
  • Química solar.
  • Medición y pronóstico.

El caso de España

España sigue siendo el líder mundial en términos de capacidad instalada total (más de 2GW) y más del 30% de la capacidad total en todo el mundo, seguido por EEUU. Sin embargo, esde la pasada década, China y EEUU son los países que más capacidad han agregado. Puesto no se espera la implementación de proyectos dentro del período hasta 2023 por parte de EEUU, pronto China ocupará la segunda posición.

En la actualidad, a nivel mundial, España es el país con más centrales de energía solar concentrada en funcionamiento. Y muchas compañías de nuestro país son líderes mundiales en la implementación y gestión de explotaciones.

¿Cuál es el futuro de la CSP?

Con el apoyo adecuado, la producción mundial de electricidad basada en energía termosolar crecerá hasta un millón de MW para 2050 (87%), según la Agencia Internacional de Energía. En el marco de la UE, la energía solar concentrada fue reconocida como una de las tecnologías más beneficiosas para alcanzar los ambiciosos objetivos europeos en términos de descarbonización del sector energético.

Sobre la base de una mayor eficiencia de los componentes y la reducción de precios, la estimación más reciente espera que el 11% de la electricidad se produzca con electricidad termosolar para 2050. En el marco europeo, se prevé una capacidad instalada total de 28GW.

De acuerdo con esta perspectiva, también se espera que el sector privado, que ya trabaja en soluciones comerciales, continúe trabajando para mejorar esta tecnología.

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