España apoya la energía termosolar

La ley 54/1997, de liberalización del mercado eléctrico, también hizo este principio compatible con la obtención de otros objetivos como la mejora de la eficiencia energética, la reducción del consumo y la protección del medio ambiente, todos ellos vitales para cumplir los compromisos españoles de reducción de gases de efecto invernadero. El Real Decreto 2818/1998 estableció un marco legal especial que incluye el tratamiento favorable de sistemas energéticos que contribuyen más eficientemente a esos objetivos. Este decreto estableció primas específicas para la electricidad de diferentes fuentes renovables, todas ellas (excepto la solar fotovoltaica) de hasta el 90% del precio eléctrico medio.

En 2000 otra ley nacional permitió pagar una prima superior al 90% del precio eléctrico medio para las centrales termosolares. Esta prima es ahora mismo de 12 céntimos/kWh. En 2004 se aprobó el RD 436/2004 en el que se aumentaba la prima a esta tecnología y además se le permitía usar hasta un 12% de gas para mantener la temperatura del acumulador de calor vendiendo la electricidad en tarifa regulada con determinadas condiciones, o hasta un 15% si se vende la energía libremente en el mercado.

Este y otros incentivos paralelos para otras fuentes de energía renovable han sido establecidos para permitirles contribuir a un objetivo mínimo del 12% de la demanda española de fuentes de energías renovables en 2010.

En el «Plan para la Promoción de Energías Renovables en España«, aprobado por el Consejo de Ministros en diciembre de 1999 se planea la instalación de 200 MW de centrales termosolares para 2010.

La energía termosolar en el mundo

Como ejemplos específicos de grandes poyectos termosolares actualmente planeados en el mundo tenemos:

Argelia:  Planta ISCC* de 140 MW con 35 MW de capacidad solar.

Australia: 35 MW en un grupo CLFR** para precalentar vapor en una central de carbón de 2000 MW.

Egipto: Planta ISCC de 127 MW con 29 MW de capacidad solar.

Grecia: 50 MW de capacidad solar con ciclo de vapor.

India: Planta ISCC de 140 MW con 35 MW de capacidad solar.

Israel: 100 MW en operación solar híbrida.

Italia: 40 MW de capacidad solar con ciclo de vapor.

México: Planta ISCC de 300 MW con 29 MW de capacidad solar.

Marruecos: Planta ISCC de 230 MW con 35 MW de capacidad solar.

España: 2 x 50 MW de capacidad solar con ciclo de vapor y almacenamiento.

EEUU: 50 MW de sistemas de generación eléctrica solar. 1 MW de colectores parabólicos usando un motor ORC.

Los cinco países más prometedores en términos de los objetivos o potenciales gubernamentales, cada uno con más de 1.000 MW de proyectos de solar térmica esperados para el 2020, son EspañaEstados Unidos, México, Australia y Sudáfrica.

Las zonas del mundo más adecuadas para el desarrollo de esta energía son el Suroeste de Estados Unidos, América Central y del Sur, África, Oriente Medio, los países de la Europa mediterránea, Irán, Pakistán y las regiones desérticas de India, la ex Unión Soviética, China y Australia. 

Países como Alemania ya están considerando seriamente la importación de electricidad solar de Africa del Norte y la Europa del Sur, como una manera de contribuir al desarrollo sostenible a largo plazo de su sector eléctrico. No obstante, se debería seguir dando prioridad al suministro de la legítima demanda autóctona.


Energía solar termoeléctrica: Previsión 2020.

Según un Informe redactado por Greenpeace sobre la energía solar termoeléctrica, hasta el 2020 se evitaría la emisión a la atmósfera de un total de 154 toneladas de CO2, lo que supondría una contribución importante a los objetivos internacionales contra el cambio climático.

Las centrales solares termoeléctricas podrían convertirse en los parques eólicos marinos del desierto, según afirma Greenpeace. Mediante la energía solar térmica, se podría suministrar el 5% de las necesidades eléctricas mundiales en el 2040. La industria termosolar puede convertirse en un negocio dinámico e innovador de 15.000 millones de € anuales en 20 años, abriendo una nueva era de progreso económico, tecnológico y medioambiental global. Las modernas centrales eléctricas termosolares (CET) proporcionan una cantidad de electricidad equivalente a la producción de las centrales convencionales y pueden construirse en meses.

Los beneficios de la electricidad solar son convincentes: protección medioambiental, crecimiento económico, creación de empleo, diversificación de suministro de combustibles y rápido despliegue,  así como el potencial global de transferencia tecnológica e innovación.

El escenario preparado por Greenpeace Internacional y la Asociación Europea de la Industria Solar Térmica prevé lo que se podría conseguir en el año 2020 dadas las condiciones de mercado adecuadas.

Capacidad de Electricidad Solar Térmica en 2020                        21.540 MW

Producción eléctrica en 2020                                                             54.600 mill MWh (54,6 TWh)

Inversión acumulada                                                                                  41.800 millones de $

Empleo generado                                                                                         200.000 empleos

Emisiones de carbono evitadas 2002 – 2020                                     154 mill/t de CO2

Emisiones anuales de carbono evitadas en 2020                             32,7 mill/t de CO2

Proyección 2021-2040

Capacidad eléctrica solar térmica en 2040                                        630.000 MW

Producción eléctrica en 2040                                                                     1573 TWh

Porcentaje de demanda global                                                                    5%

La tecnología solar térmica habrá subido desde una posición relativamente marginal en la jerarquía de las fuentes de energía renovables hasta alcanzar un estatus sustancial junto a los actuales líderes de mercado como las energías hidraúlica y eólica.
Desde el nivel actual de sólo 354 MW, para el 2015 la capacidad total instalada de centrales eléctricas termosolares habrá alcanzado los 5.000 MW. Para el 2020 la capacidad adicional estaría aumentando 154 millones de toneladas de dióxido de carbono a razón de casi 4.500 MW al año.

• Para el 2020, la capacidad total instalada en el mundo de energía solar térmica habrá alcanzado 21.540 MW

• La energía solar térmica habrá alcanzado una producción anual de más de 54.600.000 MWh (54,6 TWh).    Esto es equivalente a más de un tercio de la demanda eléctrica de Australia.

• El capital invertido en centrales solares térmicas aumentará de 375 millones de $ en el 2005 a casi 7.600 millones de $ en el 2020. La inversión total en el perído del escenario ascendería a 41.800 millones de $.

• La expansión de la industria de la energía solar térmica crearía 200.000 empleos en el mundo, incluso sin contar aquellos implicados en la maquinaria.

Energía solar térmica y fotovoltaica

En este enlace podemos ver un vídeo sobre el funcionamiento de la energía solar térmica y fotovoltaica.

http://tu.tv/tutvweb.swf?kpt=aHR0cDovL3d3dy50dS50di92aWRlb3Njb2RpL2Uvbi9lbmVyZ2lhLXNvbGFyLXRlcm1pY2EteS1mb3Rvdm9sdGFpY2EuZmx2&xtp=461731
www.Tu.tv

Tecnología generadora de energía termosolar

Concentradores cilindro-parabólicos CCP

El captador cilindro parabólico CCP, tiene una superficie reflectante cilindro parabólica que refleja la radiación solar directa concentrándola sobre un tubo absorbente colocado en la línea focal de la parábola. La radiación concentrada sobre el tubo absorbente hace que el fluido que circula por su interior se caliente, transformando de esta forma la radiación solar en energía térmica, en forma de calor sensible o latente del fluido. Los valores usuales del flujo de radiación sobre el absorbente de un CCP están entre 40 y 60 kW.m-2, pudiendo operar eficientemente hasta temperaturas del orden de 450oC. Los CCP solo pueden aprovechar la radiación solar directa, lo que exige que el colector vaya modificando su posición durante el día. Este movimiento se consigue mediante el giro alrededor de un eje paralelo a su línea focal.

De las tres tecnologías actuales de CET (Receptor Central, Colectores Cilindro Parabólicos y los Discos Stirlings), las plantas con colectores cilindro parabólicos (CCP) son las que cuentan actualmente con una mayor experiencia comercial.

Sistemas de receptor central con campo de helióstatos

En los sistemas de torre o de receptor central el intercambio radiativo/convectivo se produce de forma elegante y centralizada en un intercambiador de calor ubicado encima de una torre. Por los altos flujos de radiación incidente (entre 300 y 1.000 kW.m-2), permiten trabajar a altas temperaturas e integrarse en ciclos más eficientes de forma escalonada, admiten fácilmente el funcionamiento híbrido en una gran variedad de opciones y tienen el potencial de generar electricidad con altos factores de capacidad mediante el uso de almacenamiento térmico, pudiéndose plantear ya en la actualidad sistemas superando las 4.500 horas equivalentes al año.

Sistemas disco-Stirling

Los discos parabólicos han evolucionado tanto en EEUU como en Europa hacia la construcción de unidades autónomas conectadas a motores Stirling situados en el foco. Los sistemas disco/Stirling han demostrado la mayor eficiencia de conversión de radiación solar en energía eléctrica con valores máximos del 30 % y hasta un 25 % de promedio diario en unidades de 7 a 25 kW. La superficie cóncava del concentrador está cubierta por espejos de vidrio de segunda superficie con su correspondiente curvatura parabólica o bien por espejos delgados o polímeros metalizados de primera superficie soportados sobre una estructura de fibra de vidrio o de membrana tensionada. Los receptores para sistemas disco/Stirling son de tipo cavidad, con una pequeña apertura y su correspondiente sistema de aislamiento.

La experiencia operacional con sistemas disco-Stirling se circunscribe a unas pocas unidades ensayadas fundamentalmente en EEUU y en Europa, más concretamente en la Plataforma Solar de Almería.


La tecnología solar termoeléctrica

Las Centrales Solares Termoeléctricas (CET) son sin duda una de las tecnologías energéticas renovables que pueden hacer un aporte considerable de electricidad no contaminante en el medio plazo. La tecnología solar termoeléctrica consiste en el empleo de la radiación solar incidente sobre la superficie terrestre para el calentamiento de un fluido que se hace pasar posteriormente por una etapa de turbina, bien directamente, en las configuraciones sólo-primario, o a través de un sistema de intercambio térmico con otro fluido que circula por la turbina en la configuración conocida como primario-secundario. 

Las tecnología de generación solar termoeléctrica pueden clasificarse en:

  1. Plantas con concentradores cilindro-parabólicos CCP
  2. Plantas con concentradores Fresnel lineales CLF
  3. Plantas de torre con receptor central y campo de helióstatos
  4. Discos parabólicos con motores Stirling
Explicaremos el funcionamiento de esta tecnología en otra entrada

Energía solar térmica en España

La cantidad de energía recibida en España del sol es tan grande que equivale a más de 3.000 veces el consumo eléctrico.

La radiación solar puede ser utilizada para la generación de electricidad mediante un proceso de dos etapas: primero convirtiéndola en calor y luego convirtiendo el calor en electricidad por medio de ciclos termodinámicos convencionales o bien mediante generadores termoeléctricos.

Es una tecnología sobre la que se están depositando grandes expectativas de instalación debido a que España cuenta con unos niveles excelentes de radiación solar. La radiación solar global anual sobre horizontal oscila entre los 1100 kWh/m2 del norte peninsular y los 1900 kWh/m2 de las Islas Canarias. La cantidad de energía recibida en España del sol es tan grande que equivale a más de 3.000 veces el consumo eléctrico registrado en 2004.

Las centrales solares termoeléctricas convierten la energía solar en electricidad mediante sistemas de concentración, que calientan un fluido cuya energía térmica será transformada en energía mecánica mediante un ciclo termodinámico, para posteriormente generar electricidad.

Estas plantas son gestionables, es decir, pueden tener un importante grado de independencia temporal de la producción eléctrica respecto del recurso solar, característica muy valorada dado que aporta estabilidad al sistema eléctrico.

En la actualidad, existen un gran número de iniciativas empresariales del orden de varios miles de MW en proyecto para ser desarrollados. La realidad es que la implantación de esta tecnología en nuestro país no va a ser tan rápida y explosiva como algunos auguran. Sí que es cierto que en un futuro se prevé exista una gran capacidad instalada, pero su implantación, debido fundamentalmente a las características intrínsecas de la tecnología, será progresiva.

Se trata de una tecnología que lleva asociados unos costes muy altos de inversión por parte del promotor, debido a lo cual es sumamente importante que las administraciones pertinentes provean de garantías jurídicas estables y duraderas al sector. Este hecho sin duda supondrá que la tecnología se desarrolle con éxito y puede convertir a España en líder mundial.