Energía termosolar de concentración

💜Energía termosolar de concentración

💝 Energía solar térmica

La luz solar es absorbida y concentrada por los sistemas de generación de energía solar térmica/eléctrica para producir el calor de alta temperatura necesario para generar electricidad. En todos los sistemas de energía solar térmica hay colectores de energía solar con dos componentes principales: reflectores (espejos) que absorben y concentran la luz solar en un receptor. En la mayoría de los tipos de sistemas se calienta un fluido de transferencia de calor que circula por el receptor y se utiliza para la generación de vapor. En una turbina, que acciona un generador para generar electricidad, el vapor se convierte en energía mecánica. Existen sistemas de monitorización para los sistemas de energía solar térmica que mantienen la luz solar enfocada en el receptor durante el día, ya que el sol cambia su ubicación en el cielo. Normalmente, las centrales termosolares tienen un amplio campo o conjunto de colectores que suministran calor a una turbina y a un generador. En Estados Unidos, la mayoría de las instalaciones de energía solar térmica tienen dos o más centrales solares con matrices y generadores separados.
Los sistemas de energía solar térmica también pueden tener una parte del sistema de almacenamiento de energía térmica que permite al sistema de colectores solares calentar el sistema de almacenamiento de energía durante el día, y el calor del sistema de almacenamiento puede utilizarse para generar electricidad por la noche o en caso de tiempo nublado. Los sistemas híbridos que utilizan otros combustibles (normalmente gas natural) para compensar la energía del sol durante las épocas de baja radiación solar también pueden ser centrales de energía solar térmica.

✌️ Energía solar concentrada: ventajas y desventajas

Este informe analiza el proceso de la energía solar de concentración (CSP), una fuente clave de energía renovable con la ventaja añadida del potencial de almacenamiento de energía. Para concentrar la luz solar en un receptor, que absorbe y transfiere la energía solar a un fluido de transferencia de calor, las plantas CSP utilizan espejos. Esto puede utilizarse para suministrar calor para aplicaciones finales o, mediante turbinas de vapor tradicionales, para producir electricidad. Las grandes centrales termosolares pueden estar equipadas con un sistema de almacenamiento de calor para suministrar calor o producir energía por la noche o cuando el cielo está nublado.
Las centrales ESTC requieren una alta irradiación solar directa, lo que las convierte en una opción interesante para los países del Cinturón Solar situados a 40 grados al norte y al sur del ecuador. En varias de estas zonas, la capacidad tecnológica de producción de electricidad basada en la ESTC suele ser varias veces superior a la demanda de electricidad, lo que crea oportunidades para exportar electricidad a través de líneas de alta tensión.
Los sucesivos informes tecnológicos han ilustrado una amplia variedad de opciones de energía limpia. En cada uno de ellos se exponen los aspectos tecnológicos, los costes, el potencial de mercado y los obstáculos, junto con las perspectivas sobre cómo acelerar la transición a las energías renovables para los responsables políticos.

😙 Energía solar concentrada frente a la fotovoltaica

Aunque la tecnología ESTC es innovadora en el campo de las energías renovables, el concepto de energía solar concentrada no es nada nuevo. La primera mención del uso de la energía solar concentrada proviene de la antigua Grecia, donde Arquímedes utilizó escudos de bronce como estrategia defensiva en el 214-212 a.C. para concentrar los rayos del sol en los barcos romanos atacantes que, según el mito, se incendiaron. Se ha debatido ampliamente si el mito cuenta una historia real o no. Sin embargo, en 1973, el científico griego Dr. Loannis Sakkas demostró que el mito incorpora elementos científicamente sostenibles al alinear a 60 marineros griegos, que llevaban espejos oblongos recubiertos de bronce con punta para captar los rayos del sol y guiarlos hacia un barco a unos 200 pies de la costa, que se incendió en cuestión de minutos.
El primer uso registrado de la tecnología de la energía solar concentrada se produjo en 1866, cuando Auguste Mouchout impulsó la primera máquina de vapor solar utilizando cilindros parabólicos para calentar agua y generar vapor. En los años siguientes, varios inventores aplicaron esta tecnología. Frank Schuman, inventor de Filadelfia, pionero de la energía solar y empresario, fundó los colectores solares parabólicos en una pequeña comunidad agrícola en 1912 en Meadi (Egipto). Para el desarrollo del vapor, que impulsaba enormes bombas de agua, se utilizaron colectores parabólicos que bombeaban 6.000 galones de agua por minuto en vastas zonas de tierras áridas del desierto.

🤖 Eficiencia de la energía solar concentrada

La energía solar térmica concentrada (CST) es una tecnología de generación de calor a partir de la luz solar. Con unos 2,3 GW en funcionamiento, España es el líder mundial en el uso de la CST para generar electricidad, seguida de Estados Unidos con unos 1,7 GW en funcionamiento.
Para concentrar una amplia zona de luz solar en un punto determinado, generando altas temperaturas, los sistemas de CST utilizan espejos (también llamados heliostatos). Este calor se recoge con un líquido, como aceite o sodio fundido, que puede utilizarse para calentar agua y generar vapor para alimentar una turbina y generar electricidad (también denominada energía solar concentrada o CSP). El calor también puede utilizarse para descarbonizar directamente ciertos procesos de fabricación.
Una de las ventajas de la CST es que, con poca pérdida de energía, el calor capturado puede almacenarse de forma rentable durante largos periodos. Esto implica que cuando el sol no brilla, la CST puede utilizarse para producir energía o proporcionar calor. En todo el mundo, la mayoría de las centrales de CST utilizadas para la producción de electricidad incorporan entre 3 y 15 horas de almacenamiento de energía térmica.