Así se consigue la energía termosolar

¿Sabías que, una de las formas de aprovechar la luz solar para convertirla en energía es mediante las centrales termosolares? La agenda para 2030 prevé que esta tecnología representara 7GW de los 157GW de potencia instalada en España

A diferencia de una central fotovoltaica, que utiliza la luz solar para obtener electricidad, esta se basa en la concentración de la energía del sol para obtener energía térmica.

El funcionamiento es similar al de una central térmica, pero en lugar de carbón o gas se utiliza la radiación solar. Esto es posible a partir de los colectores, los cuales captan y concentran la energía que calentará el fluido que circulará para generar vapor y conseguir mover una turbina que producirá electricidad. 

¿Cómo funciona una central termosolar?

1. Los concentradores de energía solar (Helióstatos), que tienen la función de captar la radiación solar y dirigirla hacia el receptor. Estos están compuestos por una superficie reflectante formada por espejos de vidrio, una estructura de soporte y distintos mecanismos de control que permiten orientarlo, para ir siguiendo el movimiento del sol.

2. El receptor transfiere el calor recibido a un fluido de trabajo (agua, sales fundidas, etc.), el cual es el encargado de transmitir el calor a la siguiente parte de la central. Normalmente esto se transfiere a un depósito de agua, obteniéndose vapor a alta temperatura para producir electricidad mediante el movimiento de una turbina y pasar al transformador.

En cuanto a eficiencia estos sistemas pueden lograr hasta el 35 % de eficiencia pico y el 25 % de eficiencia eléctrica solar anual cuando acompañan a una central térmica de ciclo combinado. Esta tecnología resulta muy practica desde un punto de vista doméstico. La central de torre puede incorporar un almacenamiento de energía de hasta 15 hora, permitiendo proporcionar energía en condiciones de nubosidad o plena oscuridad mediante el uso de un tanque de almacenamiento de agua/vapor o sales fundidas que almacena la energía.

Uno de los grandes retos de la energía termosolar, es su discontinuidad en el tiempo, pero al caso de los sistemas de concentración se le añade una segunda restricción, ya que estos sistemas sólo pueden aprovechar la radiación solar directa. Esta radiación no puede almacenarse, pero sí la energía térmica que transporta el fluido caloportador, lo que permite a la central operar en períodos de ausencia o alta variabilidad de la radiación solar.

Existen varios tipos de almacenamiento en función del calor y las reacciones químicas que tienen lugar:

• Los sistemas basados en el calor sensible almacenan la energía térmica captada en el receptor en un medio con buenas propiedades para almacenar el calor sensible en un volumen dado. Los medios más utilizados son: aceites térmicos y sales fundidas
• El calor latente asociado a los cambios de fase de una sustancia, es otra manera potencial de almacenar calor.
• El almacenamiento termoquímico está basado en la acumulación del calor que se produce cuando se dan ciertas reacciones químicas reversibles.

España es Top 1 del mundo en número de termosolares dotadas con este sistema de almacenamiento de energía.

Las empresas españolas del sector tienen un enorme prestigio en América, en África, en Asia; mientras que la Plataforma Solar de Almería (Ministerio de Ciencia) es el centro de I+D en termosolar más prestigioso de Europa.

No hay país en el mundo en el que haya más centrales termosolares que en España, país en el que, además, están representadas todas las tecnologías más punteras: colectores cilindro parabólicos, de receptor central o torre con campo de helióstatos, Fresnel.

Dieciocho de las 50 centrales termosolares españolas pueden acumular el calor del Sol en grandes tanques de sales. Su capacidad de almacenamiento eléctrico equivale a 6.675 megavatios hora, con una potencia de entrega de 870 megas (MW).

Las aplicaciones de la energía producida en las centrales termosolares además de la generación de electricidad son: calefacción por suelo radiante o radiadores, producción de agua caliente sanitaria (ACS), para fines industriales como por ejemplo en hornos solares, refrigeración por medio de energía solar o procesos en los que se requiere la desalinización mediante energía solar.

En esta gráfica se puede ver la generación mensual en relación con la demanda y la media desde 2017 en España. 

Todas las tecnologías y fuentes de generación energéticas son una parte importante de las diferentes matrices que puedan plantearse en cada zona geográfica. Impulsar cada una de ellas para que de manera conjunta consigan acelerar la descarbonización en la senda de los objetivos de la agenda 2030, es algo fundamental. La energía termosolar seguirá siendo una de las patas que sustentará el avance de la energía renovable como generador de energía primaria y no alternativa.