Energía solar termoeléctrica

La energía solar termoeléctrica o solar térmica es una tecnología que utiliza el calor del sol para generar electricidad. Este proceso tiene lugar en las denominadas centrales termosolares, o centrales termosolares, que comenzaron a construirse en Europa y Japón a principios de los años 80. La ventaja de esta energía es que es limpia, abundante y renovable. : Cada diez días, la Tierra recibe del sol la misma cantidad de energía que todas las reservas conocidas de petróleo, gas y carbón. En la actualidad coexisten varios tipos de centrales solares termoeléctricas. España se encuentra en una posición ventajosa en este campo, ya que cuenta con varias plantas termosolares y un fuerte sector industrial, participando en proyectos en todo el mundo.

En este artículo vamos a contarte cuáles son las características e importancia de la energía solar termoeléctrica.

Qué es la energía solar termoeléctrica

Una central termosolar funciona como una central térmica, pero en lugar de carbón o gas natural, utiliza energía solar. Los rayos del sol se concentran a través de espejos en el receptor, alcanzando temperaturas de hasta 1.000 ºC. Este calor se utiliza para calentar fluidos y generar vapor, que mueve turbinas y genera electricidad. Mientras que las primeras plantas solo podían operar durante las horas de radiación solar, hoy en día se puede almacenar calor para producirlo durante la noche.

Tipos de centrales

Actualmente existen tres tipos principales de centrales termosolares. La generación de electricidad es similar, la diferencia es cómo se concentra la energía solar.

Planta termosolar de torre

Utiliza un conjunto de espejos orientables, llamados helióstatos, para enfocar los rayos del sol en los receptores ubicados en la torre. A medio plazo, se trata de una tecnología probada, eficaz y rentable. Las primeras plantas piloto de este tipo se construyeron en Almería (España) y Nio (Japón) en 1981. El reto actual es reducir el coste de construcción de las centrales termosolares de torre.

Planta de energía solar térmica de disco parabólico o disco Stirling

Esta central termosolar utiliza un espejo parabólico en forma de plato para enfocar los rayos del sol en un motor Stirling en el punto focal de la parábola, por lo que también se denomina central de disco Stirling. El calor acumulado eleva la temperatura del aire, que impulsa el motor Stirling y la turbina para generar electricidad. La planta de discos parabólicos más famosa es la de Mojave (Estados Unidos).

Central termosolar cilindroparabólica

Este tipo de plantas son las más prometedoras desde el punto de vista comercial. Utilizaron un espejo en forma de cilindro parabólico con un canal a lo largo de su eje que concentraba los rayos del sol. La tubería contiene un fluido que se calienta y produce vapor que mueve una turbina. Las plantas termosolares cilindroparabólicas operan en España y otros países.

El desarrollo de la energía solar termoeléctrica

Los fundamentos de la energía solar térmica fueron definidos por Augustin Mouchot en 1878, y en la década de 1980 cierta experiencia demostró su viabilidad. Sin embargo, hasta hace poco tiempo, la energía solar termoeléctrica se ha visto obstaculizada por tres factores:

• El alto costo de los materiales ha comenzado a disminuir a medida que la tecnología se ha desarrollado y los rendimientos han aumentado.
• Es imposible almacenar energía para producirla durante la noche. Esta limitación ha comenzado recientemente a ser superada por tecnologías que conservan el calor. Por ejemplo, la planta de Gemasolar en Sevilla utiliza sales fundidas para almacenar calor, por lo que se ha convertido en la primera central termosolar capaz de suministrar energía las 24 horas del día.
• Se requieren grandes cantidades de radiación solar durante todo el año, lo que limita la introducción de esta energía en las regiones más australes. Sin embargo, proyectos ambiciosos como Desertec proponen instalar fábricas en regiones como el desierto del Sáhara y luego enviar electricidad a Europa.
• Actualmente se están desarrollando muchos proyectos de energía termosolar en países como Argelia, Marruecos, Estados Unidos o Australia. Muchos tenían españoles involucrados.

Energía solar termoeléctrica en España

España es una potencia mundial en energía solar térmica. Las condiciones del país son idóneas para la instalación de centrales termosolares por sus abundantes horas de sol y sus grandes zonas desérticas. Las primeras plantas piloto, denominadas SSPS/CRS y CESA 1, se construyeron en Tabenas (Almería) en 1981 y 1983 respectivamente.

En 2007 se puso en marcha en Sanlúcar la Mayor (Sevilla) la primera planta termosolar comercial de torre PS10 del mundo. En 2011 estaban en funcionamiento 21 plantas con una capacidad de 852,4 MW y otras 40 en proyecto, según Protermosolar, la asociación española de la industria termosolar. Cuando todas estas nuevas plantas entren en funcionamiento, hacia 2014, España será el primer productor mundial de esta prometedora fuente de energía 100% limpia y renovable.

Aplicaciones

• Aplicaciones: Agua caliente sanitaria, calefacción, climatización y climatización de piscinas. En viviendas unifamiliares puede cubrir hasta el 70% del consumo de agua caliente.
• Funcionamiento: Las placas térmicas se encargan de recoger la radiación solar y ceder el calor a los fluidos que circulan por ellas.
• Normativa y ayudas: El Código Técnico de la Edificación (CTE) aprobado en 2006 exige la instalación de paneles solares en todas las edificaciones nuevas. La asistencia estatal y territorial puede cubrir entre un tercio y la mitad de los costos de instalación.
• Costes y ahorro: El coste medio de instalación para 2 metros cuadrados es de tan solo unos 1.500 euros de agua caliente. Comparado con una caldera de gas natural o propano, el ahorro energético es de 150 EUR/año, y si los combustibles fósiles y la electricidad siguen creciendo, el ahorro energético será aún mayor. Sin subsidios, el período de amortización es de unos 10 años, con subsidios, solo toma 5 años.

La energía solar termoeléctrica también tiene aplicaciones dentro de la vivienda. Vamos a ver cuáles son:

• Aplicación: Producción de energía eléctrica para uso doméstico o para reventa a la red general.
• Funcionamiento: Los paneles fotovoltaicos convierten la radiación solar en electricidad.
• Regulaciones y asistencia: Las compañías eléctricas están legalmente obligadas a comprar energía fotovoltaica integrada a la red, pagando un descuento a los productores (actualmente 575% del precio por kilovatio). Por otro lado, los códigos técnicos de la edificación obligan a instalar paneles fotovoltaicos en cualquier edificio público o privado de más de 3.000 metros cuadrados.
• Costes y ahorros: Para el autoabastecimiento, el precio de una unidad pequeña de 5 kW ronda los 35.000 euros. Dado que el consumo energético anual de un hogar medio es de unos 725 euros, la inversión no se amortiza hasta pasados ​​48 años.

Espero que con esta información puedan conocer más sobre la energía solar termoeléctrica y sus características.