La necesitada aceleración de la curva de aprendizaje de la termosolar: La tecnología de aire atmosférico como opción prometedora.

Autor: Antonio L. Ávila-Marín-CIEMAT

El sector termosolar, desde el año 2004, está viviendo un crecimiento lento con procesos de aceleración y parada, gracias al apoyo de instituciones públicas en Europa y especialmente en España (entre el año 2004 y 2012) y en EE.UU, siguiendo un camino algo más inestable que el de otras energías renovables como la eólica o la fotovoltaica.

La energía termosolar acaba de iniciar su curva de aprendizaje, con apenas 4 GWe en operación a nivel mundial, muy inferior a los 330 GWe instalados por la energía eólica o los 120 GWe de la energía solar fotovoltaica (Agencia Internacional de la Energía). Aun así, la actual situación económica mundial ha provocado que para una mayor aceleración de la curva de aprendizaje, se deban reducir en un muy corto espacio de tiempo los costes asociados a la tecnología e incrementar la eficiencia de los sistemas con el objetivo de tener un mejor coste ponderado de la electricidad que el exigido a otras tecnologías renovables con similar evolución tecnológica.

De las dos condiciones necesarias para una mayor implementación termosolar, en la primera de ellas, el mercado requiere una producción masiva de componentes con la que poder reducir costes asociados a la economía de escala propia a cualquier tecnología, así como un mayor desarrollo de recursos en implementación y optimización de mejores sistemas productivos. Para la segunda condición, existen diversas líneas de investigación que pretenden mejorar la eficiencia de los sistemas termosolares, como nuevos desarrollos de receptores y colectores más eficientes y modulares, nuevos fluidos térmicos que permitan mayores temperaturas de trabajo asociados a ciclos termodinámicos más eficientes, mejores sistemas de almacenamiento térmico que reúnan buenas eficiencias con costes competitivos, etc.

En este sentido, el CIEMAT-PSA, dentro del proyecto Alccones, está involucrado en el desarrollo de mejoras sobre la tecnología de aire atmosférico. Se tiene el convencimiento de que esta tecnología solucionará algunos de los dilemas anteriormente planteados. Para ello, se está trabajando por un lado, en el desarrollo de nuevos diseños de receptores volumétricos con los que poder aumentar la temperatura de trabajo con altas eficiencias (> 90% para 700 ºC) y costes de diseño reducidos (< 150 €/kWt). Y por otro lado, en el estudio experimental de nuevas configuraciones y materiales de almacenamiento térmico en calor sensible con una eficiencia térmica alta (> 90%) y coste reducido (< 15 €/kWh).

Respecto a la primera parte del trabajo de investigación, los receptores volumétricos, se han obtenido resultados experimentales prometedores, al encontrar configuraciones ligeras, tanto en tamaño como en peso, que igualan o mejoran levemente los resultados de receptores volumétricos de referencia, como el receptor TSA. Estos resultados nos muestran la senda de trabajo a seguir en el futuro para conseguir una mejora significativa cumpliendo los axiomas citados anteriormente.

En lo que se refiere a la segunda línea de trabajo dentro de la tecnología de aire atmosférico, la de almacenamiento térmico en calor sensible, los trabajos se encuentran en una fase incipiente de puesta a punto y arranque de la instalación esperando poder tener resultados importantes durante la segunda o tercera anualidad del proyecto.

 

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