Curso Básico de Energías Renovables (8)

CURSO ENERGÍAS RENOVABLES  8/20

Amyca escuela de negocios continuamos desplegando este curso gratuito en el blog de AMYCA,  basado en nuestro Master en Ingeniería y Gestión de las Energías Renovables, que, si estás interesado en ampliar o actualizar conocimientos, te facilitará profundizar en las distintas materias que lo forman.

LECCIÓN 8: ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA

Hay muchas maneras de aprovechar la energía térmica de los rayos solares, y dependiendo del uso y la tecnología utilizada, podremos conseguir resultados muy diversos: desde el calentamiento de agua para fines domésticos, pasando por la producción de calor en procesos industriales, hasta la generación de electricidad en pequeñas centrales, o incluso en grandes plantas de producción eléctrica.

1. Aplicaciones solares térmicas de baja temperatura

La energía solar denominada de baja temperatura es la que acostumbramos a utilizar en el ámbito doméstico y suele instalarse en azoteas de vivienda o edificios comerciales.

Por aprovechamiento de baja temperatura se entiende todos aquellos sistemas de energía solar en los que el fluido calentado no sobrepasa los 100 °C y cuyo objetivo es la climatización y otros usos del agua caliente sanitaria. Estas instalaciones se caracterizan por emplear como elemento receptor de energía un captador fijo de placa plana o un captador solar de vacío.

2. Aplicaciones solares térmicas de media y alta temperatura

La tecnología de Media temperatura va destinada a aquellas aplicaciones que requieren temperaturas más elevadas de trabajo. A partir de los 80 °C los captadores planos convencionales presentan rendimientos bajos y cuando se pretende generar vapor entre 100 °C y 250 °C debe acudirse a otro tipo de elementos de captación.

Para llegar a estos niveles de temperatura resulta indispensable utilizar sistemas que concentren la radiación solar mediante lentes o espejos parabólicos.

El objetivo de las aplicaciones solares térmicas de Media temperatura es la climatización y la producción de vapor para ciertos procesos industriales.

En las aplicaciones solares térmicas de Alta temperatura, se produce vapor a presión y temperaturas superiores a 300 ºC y su objetivo es producir electricidad.

En este tipo de instalaciones el fluido que se utiliza, principalmente, es aceite o soluciones salinas porque nos permite trabajar a temperaturas más elevadas.

Las instalaciones solares de Alta temperatura, también conocidas como termoeléctricas, se basan en procesos tecnológicos parecidos a los utilizados en instalaciones de Media temperatura, pero con una mayor capacidad para concentrar los rayos del Sol, así como para alcanzar temperaturas más elevadas.

4. PlantasTermosolares

Tecnologías Concentración Termosolar

La energía solar termoeléctrica agrupa actualmente cuatro áreas tecnológicas con distinta madurez comercial y distintas perspectivas.

• Centrales CILINDRO-PARABÓLICAS
• Centrales de RECEPTOR CENTRAL DE TORRE
• Centrales DISCO-PARABÓLICAS (normalmente asociadas a motor Stirling)
• Centrales con CONCENTRADORES LINEALES DE FRESNEL

Las tecnologías de concentrador cilindro-parabólico y las de espejos Fresnel concentran la radiación solar a lo largo de una línea.

Las tecnologías de torre central y las que utilizan motores Stirling concentran la radiación solar en un punto.

Formas de Concentración Termosolar

Los sistemas de concentración constituyen un tipo distinto de colectores solares. Son imprescindibles si se requieren elevadas temperaturas (superiores a 100 ºC), que un colector plano nunca podrá suministrar. Estos sistemas de concentración requieren un seguimiento continuo del Sol, ya que sólo aprovechan la radiación directa.

En las tecnologías de alta temperatura, la radiación solar puede servir para la generación de electricidad a gran escala. Mediante un proceso que convierte el calor en energía mecánica y posteriormente en energía eléctrica, se consiguen altas capacidades en la producción de electricidad.

Una central eléctrica termosolar (como cualquier sistema termosolar de concentración) se compone de un sistema captador, un sistema absorbedor, un sistema de conversión de potencia y, puede incluir también, un sistema de almacenamiento térmico y otro de combustibles (fósiles o renovables).

Esquema Central Eléctrica Termosolar

Podría considerarse una quinta área, las centrales de torre de aire o chimeneas solares, pero están muy poco desarrolladas y no se suelen considerar entre las opciones tecnológicas actuales.

5. Situación en España

Al igual que para el resto de tecnologías solares, el potencial para la energía solar termoeléctrica en España es inmenso. En España, actualmente están en explotación, construcción, o promoción numerosas centrales de las cuatro tecnologías principales, si bien la mayoría son de tecnología cilindro-parabólica.

Mapa localización de Centrales Solares Termoélectricas en España (Fuente: Protermosolar)

Ejercicios propuestos:

L8E1. En la actualidad ¿Cuál es el sistema que concentra la radiación solar más desarrollado? ¿Cuál es la potencia total en operación en España de esta tecnología?.

L8E2. Con las plantas termosolares que se encuentran en operación en la actualidad ¿Cuál es la producción estimada de electricidad anualmente en España?

L8E3. Con las plantas termosolares que se encuentran en operación en la actualidad ¿Cuál es la estimación de emisiones de CO2 evitadas?

Pincha con el ratón para ver el vídeo sobre la energía termosolar