La energía solar por concentración, una solución mucho más barata que las baterías para almacenar energía

Share

La energía solar térmica, también llamada energía solar de concentración (CSP), es una energía renovable que utiliza el calor del sol recogido por varios tipos de espejos de enfoque. La energía de la luz solar concentrada calienta un fluido a alta temperatura en un receptor, pasa a un intercambiador de calor y finalmente acciona una turbina de vapor o de gas para producir electricidad.

El mercado de la energía solar térmica de concentración, una energía renovable muy prometedora en los años noventa, no ha despegado realmente en los últimos años y, aunque se están construyendo varias centrales en todo el mundo, sobre todo en China, los precios no han bajado lo suficiente como para hacerla económicamente viable. Construir y mantener campos de colectores solares de concentración en condiciones duras, a menudo desérticas, suele ser más caro que otras formas de energía renovable, como la energía solar fotovoltaica (FV) y la eólica.

Almacenar energía a bajo precio

«La competencia de la energía solar fotovoltaica ha restado cuota de mercado a la tecnología termosolar, más compleja, porque los precios de los paneles solares han bajado mucho en los últimos 15 años y son muy fáciles de instalar. Sin embargo, la termosolar tiene una ventaja importante sobre la fotovoltaica: el almacenamiento barato de la energía», explica Eckhard Lüpfert, presidente de IEC TC 117, el comité de la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) que elabora las normas para las centrales eléctricas termosolares.

Los sistemas típicos de almacenamiento térmico consisten en recipientes de almacenamiento aislados llenos de sal fundida caliente, con bombas e intercambiadores de calor. Según Lüpfert, el precio del almacenamiento térmico es mucho más barato que el de las baterías de iones de litio, que son actualmente una de las formas más utilizadas de almacenamiento de energía. «El rendimiento de las baterías está mejorando, pero el almacenamiento térmico de energía tiene una ventaja importante y sigue siendo unas cien veces más barato», afirma.

Un artículo publicado en Science Direct subraya que «en zonas con un elevado recurso solar, la CSP puede desempeñar un papel crucial, por lo que se están realizando importantes avances para aumentar su competitividad mediante la mejora de los sistemas de almacenamiento de energía integrados con la CSP». El documento destaca el potencial del almacenamiento de energía térmica CSP para estabilizar la red al «poder generar energía durante las horas de mayor demanda (periodos de precios altos, mañana y tarde), y almacenar energía de forma eficiente, cuando la demanda de electricidad es baja, pero se dispone de energía renovable en exceso (periodos de precios bajos, mediodía)». La idea es que la CSP se combine con otras energías renovables, como la solar fotovoltaica, y proporcione almacenamiento de energía a escala de red.

Energía solar térmica de concentración para procesos industriales

Otro argumento de venta de la energía solar térmica de concentración es su uso en industrias que necesitan una gran cantidad de energía para calentar sus procesos, lo que se conoce como calor de procesos industriales. Esto incluye el refinado de petróleo, la producción química, la siderurgia, el cemento y las industrias alimentaria y de bebidas.

Para fabricar cemento, por ejemplo, las materias primas, como la piedra caliza y la arcilla, se muelen hasta obtener un polvo fino que se calienta a una temperatura de 1.450 °C en un horno de cemento. El proceso de calentamiento depende de la energía procedente de combustibles fósiles, que son grandes emisores de carbono. Desde todos los rincones se presiona para que se descarbonice. Mientras algunas investigaciones se centran en materiales que requieran menos calentamiento, la luz solar concentrada que se utiliza para calentar los fluidos de transferencia en la CSP puede emplearse para proporcionar las altas temperaturas necesarias.

La CSP también puede utilizarse para fabricar combustibles solares, que suscitan un interés creciente.

Necesidad absoluta de normas

IEC TC 117 publicó sus primeras normas en 2017 y ha desarrollado puntos de referencia clave para la industria en los últimos años, todos los cuales son cruciales para estabilizar la calidad de los componentes y las instalaciones y para ayudar a reducir los costos de las diversas tecnologías CSP, haciéndolas más competitivas. Las normas también garantizan la seguridad y fiabilidad de los sistemas CSP utilizados en todo el mundo. «Una central CSP no es sólo una instalación eléctrica, es casi una planta de procesos químicos. Trabaja con materiales peligrosos, como fluidos orgánicos, que se calientan a temperaturas muy elevadas. Garantizar la seguridad de los trabajadores y del entorno de la planta es, por tanto, de vital importancia y uno de los puntos clave de nuestras normas», describe Lüpfert.

De cara al futuro, otra área para la que se necesitarán normas está precisamente relacionada con el uso de la CSP para aplicaciones nicho, como el calor de proceso industrial. Según Lüpfert, «podemos aplicar los aprendizajes y logros de las centrales CSP y aplicarlos a las aplicaciones industriales de calor de proceso. Tenemos que ampliar las aplicaciones de las normas TC 117. A menudo se trata de ampliar lo que ya hemos conseguido en términos de rendimiento y fiabilidad».

Uno de los principales retos de los próximos años será atraer al tipo adecuado de expertos para que participen en los trabajos de normalización. «Tenemos muchos científicos e investigadores, pero necesitamos más gente que participe sobre el terreno y expertos de la industria», indica Lüpfert.

Pero también hay esperanza. «Desde el COVID, hemos cambiado nuestra forma de trabajar, y reunirnos en línea ha sido una bendición. Gracias a las herramientas en línea, hemos empezado a atraer a personas más cualificadas para el trabajo que necesitamos, sobre todo del sector industrial. También utilizamos foros como SolarPACES, una plataforma de colaboración tecnológica que nos permite debatir cuestiones urgentes relacionadas con la CSP, antes de tener las limitaciones formales de la normalización», afirma.

A medida que se acelera la carrera para alcanzar los objetivos de cero emisiones de carbono, las tecnologías de concentración de energía solar pueden desempeñar un papel importante para garantizar que lo consigamos, con la ayuda de las normas internacionales de la CEI.

Autor: Catherine Bischofberger

La Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) es una organización mundial sin ánimo de lucro que reúne a 174 países y coordina el trabajo de 30.000 expertos en todo el mundo. Las normas internacionales de la CEI y la evaluación de la conformidad sustentan el comercio internacional de productos eléctricos y electrónicos. Facilitan el acceso a la electricidad y verifican la seguridad, el rendimiento y la interoperabilidad de los dispositivos y sistemas eléctricos y electrónicos, incluyendo, por ejemplo, dispositivos de consumo como teléfonos móviles o frigoríficos, equipos médicos y de oficina, tecnología de la información, generación de electricidad y mucho más.

The views and opinions expressed in this article are the author’s own, and do not necessarily reflect those held by pv magazine.

Este contenido está protegido por derechos de autor y no se puede reutilizar. Si desea cooperar con nosotros y desea reutilizar parte de nuestro contenido, contacte: editors@pv-magazine.com.

Popular content

La griega Metlen anuncia la inauguración en Chile de dos plantas solares que suman 394 MW
11 diciembre 2024 Se trata de Tocopilla, de 227 MW, y Tamarico, de 167 MW, en las regiones de Antofagasta y de Atacama, respectivamente. La firma declara haber alcanzad...