La imagen muestra la planta termosolar Cerro Dominador es una instalación destacada en el ámbito de la energía renovable en Chile y en el mundo. Esta tecnología se basa en la generación de energía a partir de la concentración de la luz solar.
La tecnología termosolar, también conocida como energía solar térmica de concentración, se basa en la concentración de la energía solar para generar calor, que luego se utiliza para producir electricidad. Este proceso implica varios pasos. Primero, se utilizan espejos o lentes para concentrar una gran cantidad de luz solar en un área pequeña. La luz solar concentrada se convierte en calor y este calor se utiliza para calentar un fluido (puede ser aceite térmico, agua/vapor o sales fundidas). El fluido caliente se emplea para generar vapor, que impulsa una turbina conectada a un generador eléctrico.
Muchas plantas termosolares incorporan sistemas de almacenamiento térmico, como tanques de sales fundidas, que permiten almacenar el calor durante varias horas. Esto permite la generación de electricidad incluso cuando no hay sol, como durante la noche o en días nublados.
Las sales fundidas utilizadas en plantas termosolares generalmente están compuestas de una mezcla eutéctica (mezcla de bajo punto de fusión) de nitrato de sodio y nitrato de potasio. Esta mezcla tiene un punto de fusión (unos 220 °C ) más bajo que las sales individuales, permitiendo que permanezca líquida en un rango amplio de temperaturas.
En general, las sales fundidas pueden operar de manera eficiente hasta temperaturas de aproximadamente 565 °C. Además de esta buena estabilidad térmica tienen alta capacidad calorífica, lo que las hace ideales para almacenar grandes cantidades de energía térmica.
Otros fluidos de transferencia y almacenamiento que se utilizan son aceites térmicos, aire, otros gases y vapor de agua. Los aceites téricos son compuestos orgánicos sintéticos o minerales cuya temperatura de operación alcanza generalmente hasta los 400 °C. Son menos comunes para el almacenamiento a largo plazo que las sales fundidas debido a su menor capacidad de almacenamiento térmico, pero se usan en la transferencia de calor. El aire comprimido o gases como el nitrógeno tienen menos eficiente para el almacenamiento térmico en comparación con las sales fundidas y aceites térmicos, pero se los utiliza en sistemas experimentales o en combinación con otros medios de almacenamiento. El vapor de agua a alta presión se emplea también en sistemas de almacenamiento de energía térmica pero con limitaciones debido a la alta presión necesaria y menor capacidad de almacenamiento en comparación con las sales fundidas.
Torres solares
Un tipo específico de planta termosolar es la torre solar, que consiste en una estructura alta que optimiza la concentración de la luz solar. La torre está situada en el centro de un campo de heliostatos, que son grandes espejos móviles que siguen la trayectoria del sol durante el día y reflejan la luz solar hacia un receptor ubicado en la parte superior de la torre. Este receptor absorbe la energía solar y la convierte en calor. Como se ha dicho antes, el receptor contiene un fluido de transferencia de calor que se calienta a temperaturas muy altas (500-1000 grados Celsius) debido a la concentración de la energía solar, lo que permite producir vapor para impulsar la turbina, que a su vez acciona un generador eléctrico.
Ventajas de la tecnología termosolar
La concentración de la luz solar permite alcanzar temperaturas muy altas, lo que resulta en una mayor eficiencia en la conversión de energía térmica a eléctrica. Los sistemas de almacenamiento térmico permiten generar electricidad de manera constante y fiable, superando la intermitencia de otras formas de energía solar. Al utilizar energía solar para generar electricidad, se reducen significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con los combustibles fósiles.
La tecnología termosolar, y en particular las torres solares, representan una solución avanzada y efectiva para la generación de energía limpia y sostenible, contribuyendo a la diversificación de la matriz energética y a la lucha contra el cambio climático.
La planta del Cerro Dominador
Esta planta se encuentra en el desierto de Atacama, cerca de la ciudad de Calama, en la región de Antofagasta, Chile. La construcción estuvo a cargo de Abengoa Solar Chile, una rama de la multinacional española Abengoa. Fue inaugurada oficialmente en junio de 2021.
Tiene una capacidad de generación de 110 MW. Su sistema de almacenamiento térmico mediante sales fundidas le permite almacenar energía y generar electricidad durante 17,5 horas sin radiación solar. Esto asegura la producción de energía incluso durante la noche o en días nublados. La torre central de la planta termosolar tiene una altura de 250 metros, una de las más altas del mundo para este tipo de tecnología
La planta ayuda a reducir la emisión de gases de efecto invernadero, contribuyendo significativamente a la lucha contra el cambio climático. Se estima que evita la emisión de aproximadamente 643 000 toneladas de CO2 al año. Forma parte de la estrategia de Chile para diversificar su matriz energética y aumentar la participación de energías renovables, ayudando a reducir la dependencia de combustibles fósiles.
Cerro Dominador no solo incluye la planta termosolar, sino también una planta fotovoltaica de 100 MW que ya estaba operativa previamente. Juntas, ambas instalaciones forman un complejo solar con una capacidad combinada de 210 MW.
Es la primera planta termosolar de su tipo en América Latina, marcando un hito en la región y posicionando a Chile como un líder en la adopción de tecnologías de energía renovable avanzada. Es un ejemplo de innovación y compromiso con la sostenibilidad, aprovechando uno de los recursos solares más abundantes del mundo en el desierto de Atacama para producir energía limpia y eficiente.
Plantas termosolares en España
Esta tecología se ha implantado con éxito en otras partes del mundo, especialmente en España, país que ha sido líder mundial en la implementación de tecnología termosolar, con un total de más de 50 plantas distribuidas por todo el territorio, pero principalmente en Andalucía y Extremadura, regiones de fuerte irradiación solar Estas plantas no solo proporcionan una fuente significativa de energía renovable, sino que también han establecido a España como un centro de innovación en el desarrollo y operación de tecnología de energía solar térmica.
Las plantas termosolares en España han demostrado la viabilidad y eficiencia de la energía solar térmica a gran escala, contribuyendo a reducir la dependencia de los combustibles fósiles y a avanzar en la lucha contra el cambio climático.
Cabe mencionar, por ejemplo, la planta termosolar de Fuentes de Andalucía (Sevilla), de torre solar con heliostatos con una potencia instalada de 20 MW. Almacena con sales fundidas, lo que le permite hasta 15 horas de producción continua sin radiación solar. Fue la primera planta termosolar en el mundo en producir electricidad de manera continua durante 24 horas consecutivas gracias a su avanzado sistema de almacenamiento térmico.
En Alvarado (Badajoz) existe una planta de 50 MW.con tecnología de sistema de colectores cilindroparabólicos. El complejo forma parte de una serie de plantas termosolares distribuidas por Extremadura, contribuyendo significativamente a la capacidad termosolar de España.
El complejo solar Andasol se ubica en Guadix (Granada). Consta de tres plantas, cada una con una capacidad instalada de 50 MW (150 MW en total). Es de colectores cilindroparabólicos. Andasol fue el primer complejo termosolar en Europa y sigue siendo uno de los mayores complejos de su tipo en el continente.
En Sanlúcar la Mayor (Sevilla) están las plantas solares PS10 y PS20, con 31 MW en total y tecnología de torre solar con heliostatos. PS10 fue la primera planta comercial de torre solar en el mundo, y PS20 continuó con esta innovación, incrementando la capacidad y eficiencia de la tecnología.
En otras partes del mundo
Existen importantes plantas termosolares en otras partes del mundo, como las siguientes:
- Solana Generating Station (Estados Unidos): Con una capacidad de 280 MW, es una de las plantas termosolares más grandes del mundo. Tiene una capacidad de almacenamiento de 6 horas.
- Ivanpah Solar Electric Generating System (Estados Unidos): Aunque es una de las plantas más conocidas y tiene una capacidad de 392 MW, no cuenta con almacenamiento térmico significativo.
- Noor Complex (Marruecos): Es uno de los complejos solares más grandes del mundo. La planta Noor III, parte del complejo, utiliza tecnología de torre solar con una capacidad de 150 MW y 7.5 horas de almacenamiento.
