La energía solar termoeléctrica (CSP) es una tecnología que genera energía eléctrica a partir de la radiación solar. Se trata de calentar un fluido transmisor de calor (aceite sintético) a una temperatura comprendida entre 400 ºC y 1000 ºC, mediante los rayos solares y con la ayuda de grandes concentradores solares.
El fluido caliente, con la ayuda de intercambiadores de calor, calienta agua hasta producir vapor sobrecalentado que produce energía eléctrica en una turbina de vapor convencional.
Las centrales termosolares se pueden clasificar en dos tipos principales:
- Centrales de torre: En este tipo de central, los espejos reflejan la luz solar hacia una torre central. En la torre se encuentra un receptor que calienta un fluido transmisor de calor.
- Centrales de campo lineal: En este tipo de central, los espejos están dispuestos en filas paralelas. La luz solar reflejada por los espejos se concentra en un receptor situado en el centro del campo.
Ventajas y desventajas de la energía solar termoeléctrica
Las centrales termosolares tienen una serie de ventajas, entre las que destacan:
- Son una fuente de energía renovable, inagotable y limpia.
- Pueden producir energía eléctrica de forma continua, incluso durante la noche.
- Tienen la capacidad de almacenar energía térmica, lo que permite generar electricidad durante períodos de baja radiación solar.
Sin embargo, también tienen algunas desventajas, como:
- El coste de construcción de una central termosolar es elevado.
- El rendimiento de las centrales termosolares es inferior al de las centrales termoeléctricas convencionales.
La energía solar termoeléctrica es una tecnología en desarrollo que tiene un gran potencial para contribuir a la generación de energía eléctrica limpia y sostenible.
Aplicaciones de la energía solar termoeléctrica
En un sistema CSP (Concentrated Solar Power), los espejos reflejan una gran franja de luz solar a un pequeño punto, que se calienta en proporción a la cantidad de energía solar y al área que recibe esa energía. Los colectores pueden absorber el calor y transferirlo a un fluido como el aire, el agua, el aceite o las sales fundidas, que luego se envía a las zonas a calentar. En los sistemas más grandes, el calor del fluido puede crear vapor, que impulsa un generador para generar electricidad.
La energía solar térmica puede utilizarse a todas las escalas, desde aplicaciones de calefacción residencial hasta instalaciones industriales. A continuación describiremos aplicaciones directas de la energía solar térmica que pueden utilizarse hoy en día.
- Colectores solares (termas)
Un calentador de agua se compone de un colector y un tanque de almacenamiento. Un líquido de transferencia en el colector capta el calor directamente del sol. El líquido calentado circula entonces a través de un intercambiador de calor en el tanque, transfiriendo el calor al agua.
- Calentador de piscinas
Al igual que el calentador solar de agua, el agua de la piscina circula a través de una serie de válvulas hasta un colector, donde absorbe el calor solar y se devuelve a la piscina. El ciclo se repite hasta que la piscina alcanza la temperatura deseada. Un sistema de menor escala calienta los jacuzzis.
- Cocción de alimentos
Un reflector dirige la luz del sol a través de la tapa de cristal hacia un compartimento donde los alimentos se cocinan lentamente. Los hornos de caja pueden producir suficiente calor para hornear o recalentar, mientras que los modelos que emplean espejos parabólicos pueden alcanzar rápidamente temperaturas lo suficientemente altas como para cocinar carne de forma segura.
- Estanques solares
Un estanque solar es una masa de agua salada muy saturada diseñada para recoger y almacenar la energía térmica solar. El agua más salada del fondo se calienta pero es demasiado densa para mezclarse con las capas más frías de encima. Como resultado, la salmuera permanece atrapada. Las temperaturas pueden alcanzar casi 80 °C en las capas estratificadas.
- Combustible solar
La energía solar puede aprovecharse para convertir el dióxido de carbono (CO2) y el agua en combustibles alternativos limpios. El hidrógeno puede obtenerse a partir de la energía solar mediante procesos termoquímicos a través de la energía solar concentrada; el hidrógeno solar también puede sintetizarse con el CO2 para crear un combustible de hidrocarburos.
- Generación eléctrica
Un parque solar CSP se basa en miles de espejos para concentrar la energía del sol y dirigirla hacia una torre u otro receptor, generando calor que luego se convierte en electricidad para alimentar los generadores.
Proyectos de energía solar termoeléctrica en funcionamiento
Entre los mas destacados tenemos:
- Kaxu Solar One: Esta central termosolar ubicada en Sudáfrica tiene una capacidad de generación de 100 MW.
- Kathu Solar Park: Este parque solar ubicado en Sudáfrica tiene una capacidad de generación de 150 MW.
- Ouarzazate Solar Power Station: Ubicada en Marruecos tiene una capacidad de generación de 580 MW.
- Xina Solar One: Esta central termosolar ubicada en Sudáfrica tiene una capacidad de generación de 100 MW.
- Benban Solar Park: Este parque solar ubicado en Egipto tiene una capacidad de generación de 1.650 MW.
