Energia solar termoelèctrica

La energia solar termoelèctrica o solar tèrmica és una tecnologia que utilitza la calor del sol per generar electricitat. Aquest procés té lloc a les anomenades centrals termosolars, o centrals termosolars, que van començar a construir-se a Europa i Japó a principis dels anys 80. L'avantatge d'aquesta energia és que és net, abundant i renovable. : Cada deu dies, la Terra rep del sol la mateixa quantitat d'energia que totes les reserves conegudes de petroli, gas i carbó. Actualment coexisteixen diversos tipus de centrals solars termoelèctriques. Espanya es troba en una posició avantatjosa en aquest camp, ja que compta amb diverses plantes termosolars i un fort sector industrial, participant en projectes a tot el món.

En aquest article t'explicarem quines són les característiques i la importància de l'energia solar termoelèctrica.

Què és lenergia solar termoelèctrica

Una central termosolar funciona com una central tèrmica, però en lloc de carbó o gas natural, utilitza energia solar. Els raigs del sol es concentren a través de miralls al receptor, aconseguint temperatures de fins a 1.000 ºC. Aquesta calor es fa servir per escalfar fluids i generar vapor, que mou turbines i genera electricitat. Mentre que les primeres plantes només podien operar durant les hores de radiació solar, avui dia es pot emmagatzemar calor per produir-lo durant la nit.

Tipus de centrals

Actualment hi ha tres tipus principals de centrals termosolars. La generació delectricitat és similar, la diferència és com es concentra lenergia solar.

Planta termosolar de torre

Utilitza un conjunt de miralls orientables, anomenats heliòstats, per enfocar els raigs del sol als receptors ubicats a la torre. A mitjà termini, és una tecnologia provada, eficaç i rendible. Les primeres plantes pilot d'aquesta mena es van construir a Almeria (Espanya) i Nio (Japó) el 1981. El repte actual és reduir el cost de construcció de les centrals termosolars de torre.

Planta d'energia solar tèrmica de disc parabòlic o disc Stirling

Aquesta central termosolar utilitza un mirall parabòlic en forma de plat per enfocar els raigs del sol en un motor Stirling al punt focal de la paràbola, per la qual cosa també s'anomena central de disc Stirling. La calor acumulada eleva la temperatura de l'aire, que impulsa el motor Stirling i la turbina per generar electricitat. La planta de discos parabòlics més famosa és la de Mojave (Estats Units).

Central termosolar cilindroparabòlica

Aquest tipus de plantes són les més prometedores des del punt de vista comercial. Van utilitzar un mirall en forma de cilindre parabòlic amb un canal al llarg del seu eix que concentrava els raigs del sol. La canonada conté un fluid que s'escalfa i produeix vapor que mou una turbina. Les plantes termosolars cilindroparabòliques operen a Espanya i altres països.

El desenvolupament de l'energia solar termoelèctrica

Els fonaments de l'energia solar tèrmica van ser definits per Augustin Mouchot el 1878, i en la dècada del 1980 certa experiència va demostrar la seva viabilitat. Tot i això, fins fa poc temps, l'energia solar termoelèctrica s'ha vist obstaculitzada per tres factors:

• L'alt cost dels materials ha començat a disminuir a mesura que s'ha desenvolupat la tecnologia i els rendiments han augmentat.
• És impossible emmagatzemar energia per produir-la durant la nit. Aquesta limitació ha començat recentment a ser superada per tecnologies que conserven la calor. Per exemple, la planta de Gemasolar a Sevilla utilitza sals foses per emmagatzemar calor, per això s'ha convertit en la primera central termosolar capaç de subministrar energia les 24 hores del dia.
• Es requereixen grans quantitats de radiació solar durant tot l'any, cosa que limita la introducció d'aquesta energia a les regions més australs. No obstant això, projectes ambiciosos com Desertec proposen instal·lar fàbriques a regions com el desert del Sàhara i després enviar electricitat a Europa.
• Actualment s'estan desenvolupant molts projectes d'energia termosolar a països com Algèria, el Marroc, els Estats Units o Austràlia. Molts tenien espanyols involucrats.

Energia solar termoelèctrica a Espanya

Espanya és una potència mundial en energia solar tèrmica. Les condicions del país són idònies per a la instal·lació de centrals termosolars per les abundants hores de sol i les grans zones desèrtiques. Les primeres plantes pilot, denominades SSPS/CRS i CESA 1, es van construir a Tabenas (Almeria) el 1981 i 1983 respectivament.

El 2007 es va posar en marxa a Sanlúcar la Major (Sevilla) la primera planta termosolar comercial de torre PS10 del món. El 2011 estaven en funcionament 21 plantes amb una capacitat de 852,4 MW i 40 més en projecte, segons Protermosolar, l'associació espanyola de la indústria termosolar. Quan totes aquestes noves plantes entrin en funcionament cap al 2014, Espanya serà el primer productor mundial d'aquesta prometedora font d'energia 100% neta i renovable.

aplicacions

• Aplicacions: Aigua calenta sanitària, calefacció, climatització i climatització de piscines. A habitatges unifamiliars pot cobrir fins al 70% del consum d'aigua calenta.
• Funcionament: Les plaques tèrmiques s'encarreguen de recollir la radiació solar i cedir la calor als fluids que hi circulen.
• Normativa i ajuts: El Codi Tècnic de l'Edificació (CTE) aprovat el 2006 exigeix ​​la instal·lació de panells solars a totes les edificacions noves. L‟assistència estatal i territorial pot cobrir entre un terç i la meitat dels costos d‟instal·lació.
• Costos i estalvi: El cost mitjà d'instal·lació per a 2 metres quadrats és de només 1.500 euros d'aigua calenta. Comparat amb una caldera de gas natural o propà, l'estalvi energètic és de 150 EUR/any, i si els combustibles fòssils i l'electricitat segueixen creixent, l'estalvi energètic encara serà més gran. Sense subsidis, el període d'amortització és d'uns 10 anys, amb subsidis només pren 5 anys.

L'energia solar termoelèctrica també té aplicacions dins de la vivenda. A veure quins són:

• Aplicació: Producció d'energia elèctrica per a ús domèstic o per a revenda a la xarxa general.
• Funcionament: Els panells fotovoltaics converteixen la radiació solar en electricitat.
• Regulacions i assistència: Les companyies elèctriques estan legalment obligades a comprar energia fotovoltaica integrada a la xarxa, pagant un descompte als productors (actualment 575% del preu per quilowatt). D'altra banda, els codis tècnics de l'edificació obliguen a instal·lar panells fotovoltaics a qualsevol edifici públic o privat de més de 3.000 metres quadrats.
• Costos i estalvis: Per a l'autoproveïment, el preu d'una unitat petita de 5 kW ronda els 35.000 euros. Com que el consum energètic anual d'una llar mitjana és d'uns 725 euros, la inversió no s'amortitza fins als 48 anys.

Espero que amb aquesta informació pugueu conèixer més sobre l'energia solar termoelèctrica i les seves característiques.