Què és l’Energia Solar Termoelèctrica o Termosolar de Concentració? Què és l’Energia Solar Fotovoltaica de Concentració? Quines són les diferències entre els diferents tipus d’energia solar concentrada? Com funciona una central d’energia solar termoelèctrica?
Índex
Què és l’Energia Solar Termoelèctrica o Fotovoltaica de Concentració?
Hi ha dos tipus d’energia solar per concentració que fan servir el Sol com a font d’energia per generar electricitat. L’energia termoelèctrica de concentració i l’energia fotovoltaica de concentració. Les dues utilitzen miralls o lents per dirigir la llum solar. Disposen de dispositius de seguiment del Sol per radiar la seva llum cap a un mateix objectiu reduït.
L’energia solar tèrmica de baixa temperatura usada per escalfar aigua d’ús domèstic, usant col·lectors solars, no fa servir la concentració. Així que cal no confondre amb l’energia solar de concentració que es fa servir per generar electricitat a gran escala.
El gran avantatge de l’energia solar és que la màxima producció, durant el dia, és just quan la demanda és més gran. En llocs remots, on no arriben altres fonts d’energia, la solar pot ser una bona opció. Sempre que no tinguin un clima molt ennuvolat i gaudeixin d’un Sol abundant.
Algunes plantes solars per concentració són híbrides, utilitzant biomassa, cicle combinat, gas…
Una central termoelèctrica convencional (no solar) genera energia elèctrica a partir de la calor de la combustió mitjançant combustibles fòssils no renovables com el carbó, el petroli i el gas natural.
Et pot interessar: Què és l’Energia Geotèrmica? Avantatges i Desavantatges
Energia Termosolar de Concentració
L’energia termosolar o termoelèctrica aprofita l’energia tèrmica generada pels raigs solars per produir electricitat. Aquesta electricitat es genera a través de la calor concentrada en un receptor. L’energia solar tèrmica generada provoca altes temperatures en el fluid o gas comprimit que impulsa una turbina, connectada finalment a un generador elèctric que produeix l’electricitat. També coneguda com a CSP, de l’anglès: Concentrated Solar Power.
Aquesta energia és renovable, neta i inesgotable i es pot emmagatzemar en tancs de sals foses, capaços de generar electricitat durant les hores sense sol. Només necessita un clima assolellat i espai suficient.
Hi ha diferents tipus de tecnologies i mides:
Generadors Solars Disc-Parabòlics
Aptes per a instal·lacions petites o grans. Disposen d’un motor de combustió externa Stirling que genera electricitat gràcies a la calor. Els miralls corbs concentren la llum solar entre 200 i 1000 vegades.
Centrals de Col·lectors Cilindre-Parabòlics
Per a instal·lacions de grans dimensions. Els miralls mòbils reflecteixen la radiació solar cap a un tub cilíndric per on discorre el fluid caloportador.
Centrals de Torre o Camp d’Heliòstats
Per grans instal·lacions. Les instal·lacions tenen un receptor central al cim d’una torre. El punt focal rep la radiació de tots els miralls heliòstats. El fluid no necessita circular per tot el camp solar, com en altres tecnologies.
Centrals de Miralls Fresnel
Instal·lació semblant a la central de torre, però amb un receptor lineal com en els col·lectors cilindre-parabòlics.
Energia Fotovoltaica de Concentració
Amb ajuda de lents o miralls, les cèl·lules solars més petites, però més eficients que les convencionals, reben més llum. Les cèl·lules fotovoltaiques produeixen directament electricitat sense necessitat de turbina ni generador, mitjançant l’efecte fotoelèctric. Amb la mateixa superfície, gràcies al sistema òptic, pot produir igual o més electricitat amb menor quantitat de cèl·lules. S’aconsegueix reduir el cost dels panells perquè les cèl·lules solars són més cares que els miralls. L’energia fotovoltaica de concentració és també coneguda com a CPV de l’anglès: Concentrator PhotoVoltaics.
.jpg "Energia Solar Termoelèctrica o Fotovoltaica de Concentració 6")
Es poden classificar segons la seva potència en sols, nombre de sols capaços de concentrar.
- Baixa concentració (LCPV) de 2 a 100 sols.
- Mitjana concentració (MCPV) de 100 a 300 sols.
- Alta concentració (HCPV) de més de 1000 sols.
L’energia produïda en una instal·lació fotovoltaica és molt difícil i costosa d’emmagatzemar. Ha de ser consumida en l’instant que es produeix.
Plantes d’Energia de Concentració a Catalunya i Espanya
Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentración (ISFOC)
L’Institut de Sistemes Fotovoltaics de Concentració (ISFOC) és una societat constituïda en el Grup Institut de Finanzas de Castella-la Manxa. Ha dut a terme la construcció, operació i manteniment de més de 2 MW de 7 tecnologies diferents a Espanya. ISFOC és el resultat del pla d’R + D promogut per la Conselleria d’Educació i Ciència de la Junta de Comunitats de Castella-la Manxa i l’Institut d’Energia Solar de la Universitat Politècnica de Madrid. El projecte és finançat pel Ministeri d’Educació i Ciència.
Actualment, entre d’altres, treballa en un projecte per a la producció d’Hidrogen Verd a partir d’electricitat renovable provinent de tecnologia solar fotovoltaica de concentració.
La Plataforma Solar d’Almeria
La Plataforma Solar d’Almeria (PSA) a Tabernas és un centre de recerca i desenvolupament de les tecnologies solars de concentració. Forma part del Centre d’Investigacions Energètiques, Mediambientals i Tecnològiques (CIEMAT).
Disposa d’una planta solar amb receptor central anomenat CESSA-1. En l’actualitat CESSA-I ja no produeix electricitat, sinó que opera com una instal·lació d’assaig de components i subsistemes i altres aplicacions.
També gaudeixen de captadors cilindroparabólicos, un concentrador lineal Fresnel experimental i forns solars per fer assajos entre altres instal·lacions. Els forns solars no tenen l’objectiu de produir electricitat, però disposen igualment de miralls o lents parabòliques dissenyades per concentrar la calor.
Andasol a Granada
Complex d’energia termosolar de concentració de 50 MW a Granada del Grup ACS. La producció aproximada de 175 GWh/any i el camp de col·lectors solars cilindre-parabòlics és al voltant de 500.000 m2 (2020).
Extresol a Badajoz
Extresol 1, Extresol 2 i Extresol 3, de 50 MW cadascuna, situades a Torre de Miguel Sesmero, a la província de Badajoz també del Grup ACS. Usen tecnologia de concentració de la irradiació solar mitjançant miralls col·lectors cilindre-parabòlics.
Gemasolar a Sevilla
Gemasolar és la primera planta a escala comercial en el món en aplicar la tecnologia de receptor de torre central i emmagatzematge tèrmic amb un únic fluid tèrmic (sals foses). Disposa d’una potència de 50 MW a Sevilla. La producció elèctrica de l’any 2020 ha estat de 80 GWh/any.
Valle 1 i Valle 2 a Cadis
Valle 1 i Valle 2 són dues plantes solars confrontants de generació elèctrica mitjançant tecnologia de captadors cilindroparabólicos, situades a San José del Valle, Cadis. Tenen una producció aproximada de 136-145 GWh/any el 2020. Dirigides per Torresol Energy.
Aste 1A, 1B a Ciudad Real i Astexol a Badajoz
Aste 1A i 1B són dues plantes termosolars de generació d’energia elèctrica de 50 MW a Alcázar de San Juan, Ciudad Real. Astexol de 50 MW està situada al terme municipal de Badajoz. Les 3 instal·lacions són dirigides per Elecnor.
Termosolar Borges a Catalunya
Va ser la primera central híbrida termosolar-biomassa del món a les Borges Blanques, Lleida. Termosolar Borges combina les energies de dues fonts renovables diferents com són la tecnologia solar de concentració per cilindre parabòlic i la valorització energètica de biomassa forestal. Gràcies a aquesta hibridació la planta proporciona electricitat les 24 hores del dia. El 2017 va generar 88 GWh/any. Actualment dirigida per Comsa Renovables.
Ibersol Puertollano
Planta solar de 50 MW amb col·lectors cilindre-parabòlics a Ciudad Real. Ha estat venuda per Ence en 2020 a Q-Energy. La producció estimada és de 103 GWh/any en 2010.
Altres Plantes d’Energia Termosolar
Guzmán, Helioenergy, Helios, La Africana, La Florida, La Risca, Lebrija, Majadas, Manchasol, Morón, Olivenza, Orellana, Palma del Río, Solaben, Solacor, Solnova, Termosol, Arcosol, La Dehesa, Termesol, Puerto Errado…
L’energia solar de concentració pot ajudar a complir els objectius de desenvolupament sostenible i el pacte verd europeu per millorar l’economia sense perjudicar el medi ambient. Per frenar l’escalfament global i el canvi climàtic cal reduir l’emissió dels gasos d’efecte hivernacle. Per això, cal apostar pels avantatges de l’energia verda.
