El Otro Tipo De Energía Solar: Energía Solar Concentrada (CSP)

Cuando la mayoría de la gente piensa en la energía solar, se imagina la energía solar fotovoltaica, la tecnología que convierte la luz solar directamente en electricidad (CC) a través de la unión pn de un material semiconductor como el silicio. De hecho, Australia tiene la mayor cantidad de paneles solares de este tipo: los paneles solares utilizados en la mayoría de los paneles solares residenciales están hechos de silicio policristalino, silicio monocristalino o silicio amorfo de película delgada. Sin embargo, el otro método principal para aprovechar la energía del sol es la energía solar concentrada (CSP), que enfoca los rayos del sol para generar calor. ¿Cuáles son los diferentes tipos de CSP?

Si bien la energía fotovoltaica puede ser eficiente y económica incluso para proyectos solares residenciales pequeños, la tecnología CSP generalmente se implementa a mediana y gran escala y no es particularmente eficiente para aplicaciones pequeñas. Hay cuatro tipos principales de tecnología solar concentrada que se encuentran en las plantas de energía solar comerciales de todo el mundo: cilindros parabólicos, reflectores Fresnel, sistemas parabólicos/motores y torres de energía solar. Todas estas tecnologías utilizan la energía del sol para calentar fluidos (solar térmica) y hacer girar turbinas, creando energía similar a las centrales eléctricas tradicionales. Los tipos de CSP se describen brevemente a continuación.

cilindro parabólico

La tecnología cilindroparabólica consiste en una serie de reflectores lineales que enfocan la luz solar en una varilla o tubo que recorre toda la longitud de cada cilindro. La tubería se llena con un líquido, a veces sal fundida, que después de calentarse se bombea a través de una red de tuberías y se usa para hervir agua y accionar una turbina. Esta tecnología es una de las tecnologías CSP más utilizadas. Un ejemplo de tecnología de colector solar implementada es la instalación Nevada Solar One en Boulder City, Nevada; 64 MW en 400 hectáreas.

Cilindros parabólicos en el proyecto Nevada Solar One – Boulder City, Nevada (foto de www.acciona-na.com)

Reflectores Fresnel lineales compactos (CLFR)

La tecnología CLFR es comparable a la tecnología cilindroparabólica, con la diferencia de que debajo de varios tubos absorbentes se encuentran varios reflectores planos. Los reflectores enfocan la energía del sol en los tubos, que a su vez calientan un líquido en su interior que se utiliza para hervir agua y hacer girar turbinas. La tecnología CLFR no es tan eficiente como los colectores solares, pero puede ser más rentable porque no es necesario doblar los reflectores. La tecnología CLFR se utilizará para complementar la energía de una central eléctrica alimentada por carbón en Kogan Creek, Queensland.

Instalaciones Kimberlina CLFR de Ausra en Bakersfield, California (Imagen de www.ausra.com)

sistemas de tazón/motor

Los sistemas de cuenco/motor funcionan esencialmente según el mismo principio que el llamado Rayo Solar de la Muerte que un adolescente de Indiana diseñó en su patio trasero: uno o más espejos colocados en un cuenco redondeado que refleja y enfoca la luz en un punto. Son similares a los reflectores parabólicos independientes y pueden ser eficientes y escalables cuando se ubican motores Sterling u otros dispositivos de recolección de calor donde se concentra la luz. Un ejemplo de un sistema de plato en uso es el ingeniosamente llamado ‘Big Dish’ de ANU (que se muestra a continuación).

El “gran plato” de la Universidad Nacional de Australia (Imagen de solar-thermal.anu.edu.au/)

Torres de energía solar (receptores solares)

Muchos se imaginan torres solares cuando piensan en energía solar concentrada. Los proyectos de torres solares pueden ser enormes y espectaculares. Se erige una gran torre en el centro de una gran franja de terreno y se apuntan concentradores reflectantes a un punto de la torre donde se calienta, bombea y utiliza un fluido (a menudo sales fundidas) para impulsar turbinas y generar electricidad. Dependiendo del tipo de medio utilizado, la electricidad generada en estas plantas se puede almacenar en líquido incluso con mal tiempo o por la noche, cuando no brilla el sol. La Planta Solar 10 en Sevilla (Sanlúcar la Mayor), España, es un ejemplo brillante de esta tecnología y es la primera planta ‘receptora’ totalmente comercial del mundo que está operativa.