05 Dic ENERGÍA TERMOSOLAR

Presente y futuro de nuestro modelo energético

Cada día se habla más de las energías renovables. No es para menos. El planeta no puede esperar, y si queremos garantizar su futuro y el nuestro, sólo podemos pensar en un modelo energético que se base en energías limpias, renovables.

Afortunadamente en sectores como el eléctrico vamos por el buen camino. En el primer semestre del año 2022 las energías renovables supusieron el 44% de la generación eléctrica total, siendo la eólica, además, la tecnología líder en producción (con el 22,7% del total). Pero todavía queda mucho por hacer y por resolver, entre otras cosas, es necesario afrontar uno de los grandes problemas que tienen fuentes de generación como la energía eólica o la fotovoltaica, el almacenamiento. Para la primera se necesita que se den las condiciones adecuadas. No siempre hay viento ni se genera de forma acompasada a nuestra demanda. Para la segunda dependemos también de la meteorología, pero además tenemos otra barrera ineludible; cada día se hace de noche y durante esas horas no puede generar energía.

El almacenamiento no es la única barrera que existen en la transición hacia un modelo 100% renovable, pero sí es determinante y una de las que más preocupa. Porque el modelo energético del futuro sólo puede pasar por una combinación y diversificación de diferentes fuentes de generación, por un sistema que no dependa de un solo tipo de fuente y que, por encima de todo, sea capaz de cubrir la demanda, de forma asequible y no contaminante.

Dos tecnologías con puntos comunes, pero no iguales

En este punto es donde cabe hablar de la energía termosolar, una tecnología capaz de aprovechar la energía del sol, como la fotovoltaica, pero menos conocida y con importantes diferencias respecto a esta.

• La energía fotovoltaica está destinada producir energía eléctrica, bien sea a través de instalaciones aisladas o conectadas a la red. Las células fotovoltaicas que componen los paneles reciben la luz solar, provocan el movimiento de electrones entre las dos capas de las que está compuesta la célula, que es lo que permite generar una pequeña tensión que se va sumando y que va adquiriendo un peso importante al sumarse a la tensión generada por el resto de células que conforman el panel fotovoltaico. Así es como se consigue generar electricidad, con un proceso simple que permite su consumo instantáneo o su vertido a la red.
• La energía termosolar, por el contrario, tiene por finalidad concentrar los rayos del sol en un punto, con el fin de calentarlo y transferir dicho calor a un fluido que se evapora y genera energía eléctrica al atravesar una turbina.  Existen equipos que trabajan a baja temperatura, como los que se utilizan para el agua caliente sanitaria y se instalan habitualmente en los tejados de las casas. Pero además están las grandes instalaciones, las centrales termosolares, que funcionan con altas temperaturas y permiten generar grandes cantidades de energía eléctrica.

Cómo funciona una central termosolar

Hay diferentes tipos de centrales. Por ejemplo, están las centrales de torre, que tienen un único receptor central elevado que recibe los rayos solares de todos los espejos, heliostatos, que componen el campo solar. En dicha torre hay un aceite, que es el fluido que se calienta e inicia el proceso de generación.

Por otro lado, también están centrales cilíndrico-parabólicas, que son las más comunes. Estas centrales están formadas por un campo solar con paneles que tienen espejos curvos que dirigen la luz solar hacia un tubo central que se encuentra en cada uno de los paneles. Este tubo, al igual que el de las centrales de torre, tiene un fluido en su interior, un aceite, capaz de alcanzar temperaturas de más de 400º C  y de moverse por el circuito a presiones moderadas. Este fluido recibe el nombre de HTF (por sus siglas en inglés, heat transfer fluid) y si bien soporta altas temperaturas, no ocurre lo mismo con las bajas temperaturas, ya que puede congelarse por debajo de los 12 grados. Por ello, por lo general, las centrales cuentan con un aporte de calor adicional que sirve para evitar su congelación.

Las centrales termosolares, a diferencia de la fotovoltaica, utilizan agua, que es el fluido receptor del calor que le transfiere el HTF. Por ello requieren una fuente de suministro cercana (río, canal, etc.) capaz de proveer este recurso. Antes de entrar en el circuito, el agua pasa por un proceso de filtrado y tratamiento que tiene por finalidad que el agua alcance un nivel de pureza muy alto. Esto es así para evitar la presencia de sales y otras impurezas, que a lo largo de los años se fijarían en el interior de los tubos de conducción, reducirían su eficiencia y harían necesario utilizar presiones muy altas para garantizar el movimiento del agua por el circuito. La energía generada, mediante una pequeña subestación, se transforma para su vertido a la red eléctrica. Así funciona una central termosolar en lo que a generación se refiere.

¿Qué la hace diferente a la energía termosolar?

Pero además tienen una particularidad muy especial. Las centrales termosolares funcionan con inercia, es decir, no se genera energía de forma inmediata a la llegada del sol, sino que todo el proceso explicado anteriormente (calentamiento, flujo, intercambio de calor, movimiento de la turbina, etc.) impide que la energía se genere de forma instantánea, como en las placas fotovoltaicas. Sin embargo, esta inercia también se traslada al final del día, cuando se pone el sol, ya que una central termosolar es capaz de generar energía más allá de la puesta de sol. Además, las centrales tienen una serie de tanques de sales fundidas que son capaces de almacenar, durante el día, parte del calor del fluido HTF para que, al llegar la noche, reviertan el proceso, transfiriendo ese calor de nuevo al fluido. Esto permite que la central siga produciendo energía, día y noche, de manera ininterrumpida.

La termosolar no sólo es una fuente de generación por sí misma, sino que además tiene la capacidad de hibridarse con otras plantas de generación, como las de energía fotovoltaica. Por ello, una central termosolar  puede funcionar como una gran “batería” de almacenamiento de energía.

El PNIEC (Plan Nacional Integrado de Energía y Clima) fijó como objetivo para 2030 alcanzar una potencia de generación de energía termosolar por encima de los 7.300 MW, cuando actualmente, según datos de Red Eléctrica, existen aproximadamente 2.300 MW instalados.

Por ello, formarse en este tipo de tecnologías y, en concreto, en la energía solar térmica, puede considerarse apuesta segura. El futuro sólo puede ser renovable y serán los especialistas en tecnologías limpias quienes permitan a las empresas y entidades públicas liderar la transición energética.