¿Que es una planta Termosolar?

Es ampliamente conocida la actual problemática relativa a la generación energética, su impacto medioambiental derivado y la sostenibilidad de la misma. La demanda de energía eléctrica es cada vez mayor debido a distintos aspectos demográficos tales como, por ejemplo, el aumento de la población mundial, la creciente industrialización o la incorporación al mercado de consumo de países en vías de desarrollo. A fin de generar la suficiente energía eléctrica necesaria para satisfacer dicha demanda, cada vez más tecnologías se suman al mix energético. Con especial fuerza han aparecido las tecnologías renovables que combinan soluciones para las dos grandes preocupaciones, generación energética con un impacto medioambiental reducido ya que es significativa la reducción de toneladas de CO₂ emitidas a la atmósfera así como de otros compuestos contaminantes.

Profundizando un poco más en las energías renovables, nos encontramos con la generación eléctrica termosolar. Esta tecnología no puede considerarse todavía tan madura como otras y por ello es muy cambiante en sus desarrollos e implantaciones técnicos. En las centrales termosolares la fuente de energía es la radiación solar la cual es concentrada por medio de diferentes componentes, como espejos o lentes. Esta concentración se produce en un receptor por el cual fluye un fluido llamado caloportador. Posteriormente, dicho fluido es conducido a un bloque de potencia donde la energía térmica se transforma en eléctrica. Básicamente una central termosolar de generación eléctrica trata de lo indicado más arriba. Sin embargo, su implantación práctica presenta cierta diversidad, indicándose a continuación las soluciones más empleadas en la industria en la actualidad.

En cuanto a la diferencia entre los distintos y más importantes sistemas de concentración empleados, esta radica en la llamada razón de concentración, que se define como la ratio entre el área de concentración y el área del absorbedor de la energía radiante. Seguidamente pueden verse los sistemas de concentración más importantes en plantas industriales.

• Colectores cilindro parabólicos. La planta de generación dispondrá de un campo de espejos parabólicos cuya misión es concentrar los rayos solares hacia un tubo receptor situado en el foco de dichos espejos. Por el tubo receptor fluye el fluido caloportador, que suele ser aceite sintético, el cual será calentado hasta una temperatura de 400ºC. Los espejos colectores disponen de un sistema que les permite reorientarse en función de la dirección de los rayos solares, maximizando así la generación de electricidad de la planta. La energía térmica del fluido caloportador se emplea, mediante un sistema de intercambio de calor, para generar vapor que será expandido en el ciclo de potencia.

• Torre central. En este tipo de plantas existen espejos planos llamados heliostatos. Además, se dispone de una torre en la cual se sitúa el receptor. Dichos heliostatos actúan concentrando la radiación solar provocando en el receptor temperaturas considerablemente más elevadas que en el caso anterior. Como en el caso de los colectores cilindro parabólicos, y por el mismo motivo, los heliostatos disponen de un sistema que les permite reorientarse según la dirección de incidencia de los rayos solares. El receptor situado en la torre puede ser de distintos tipos en función de las peculiaridades del sistema y del fluido que circule por su interior. Al igual que en la tecnología anterior, el fluido que fluye por el receptor es empleado, mediante un sistema de generación de vapor, para calentar agua que será expandida en la turbina generando así energía eléctrica.

En un porcentaje considerable de las plantas termosolares actualmente en servicio se dispone de un sistema de almacenamiento térmico el cual supone unos beneficios importantes como la mejora de la flexibilidad de la planta de generación permitiendo de esta manera que la generación eléctrica satisfaga la demanda al poder volcar a la red en momentos del día en ausencia de radiación solar. La planta con sistema de almacenamiento permite captar mayor energía del sol de la que es necesaria para operar la planta a potencia nominal. El exceso de energía es almacenada para su posterior empleo en momentos de baja o nula radiación solar, principalmente durante la noche o con un clima adversa.

En la actualidad, la tecnología más comúnmente aceptada para el almacenamiento de energía térmica en las plantas termosolares es mediante las sales fundidas. Dichas sales se encuentran en el sistema en todo momento en fase líquida. Las sales circulan por el sistema y, en momentos de poca o nula radiación solar, aportan calor al sistema, mediante un dispositivo de intercambio de calor (intercambiadores, principalmente), siendo empleado este calor para el calentamiento de agua antes de su empleo en el ciclo de potencia. Cuando se produce un exceso de captura de energía solar, las sales realizan el recorrido inverso, absorbiendo energía térmica a fin de almacenarla para ser empleada más adelante.

Mención especial merecen, por su importancia y criticidad, los tanques de almacenamiento de sales que, por lo general, suelen emplearse para contener las sales entre sus trayectos a, y desde, los intercambiadores de calor para intercambiar energía térmica con el fluido caloportador.