termosolar

Así te lo contamos el pasado mes de mayo

Ni bombeos ni fotovoltaica con baterías, los ingenieros dicen termosolar

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Porque es capaz de almacenar durante el día el calor del Sol para generar electricidad con él durante la noche; porque sus sistemas de almacenamiento de ese calor (tanques de sales térmicas) son más baratos que la fotovoltaica + baterías o que los bombeos; porque sus tanques pueden almacenar además (mediante resistencias) excedentes eólicos (lo que incrementa aún más la gestionabilidad de la termosolar); porque es una tecnología netamente española (no hay nación en todo el mundo que tenga más potencia termosolar instalada que España, centros de I+D como la Plataforma Solar de Almería o ingenierías nacionales como Sener, Acciona o Abengoa son líderes mundiales en termosolar); y porque su capacidad de regulación primaria de la frecuencia de red es superior a la de las centrales de ciclo combinado que queman gas para generar electricidad. Eso, entre otras cosas.
Ni bombeos ni fotovoltaica con baterías, los ingenieros dicen termosolar

Mensaje absolutamente inequívoco del Colegio de Ingenieros Industriales de Madrid, institución con más de 70 años de historia y casi 10.000 colegiados que ha difundido hoy un comunicado, que firma su grupo de expertos de la Comisión de Energía, en el que califica de "esencial" la puesta en marcha "lo antes posible" de un programa de subastas* con cupo para energía termosolar que permita iniciar los proyectos de "al menos una central termosolar por año" de entre 100 y 150 megavatios de potencia en el periodo 2023-2025. España, que es "líder mundial en este tipo de generación eléctrica, tanto en potencia instalada como en capacidad tecnológica", cuenta ahora mismo -recuerdan los ingenieros- con 50 centrales termosolares: 2.300 megavatios de potencia en total, lo que supone aproximadamente un tercio de la capacidad mundial. Ahora mismo no hay país en todo el mundo que cuente con un parque termosolar de esas dimensiones. Además, empresas españolas están presentes en más de tres cuartas partes de todos los proyectos del mundo.

A pesar de ello, España no ha añadido a su parque termosolar un solo megavatio desde 2013, cuando entró en operación la última de sus centrales (todas fueron construidas entre 2007 y 2013). Y, desde entonces -apuntan desde el Colegio de Ingenieros-, el sector vive una situación de impasse en el país (sobre los motivos de ese parón, léase).

Para superar el susodicho impasse en todo caso el Gobierno aprobó en 2020 el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021–2030, uno de cuyos objetivos es desplegar 5.000 megavatios de nueva potencia termosolar a lo largo de esta década, lo que conduciría a España a contar con un parque termosolar de 7.303 MW en el año 2030.

Jaime Segarra, experto del Colegio de Ingenieros Industriales de Madrid: “la razón principal por la que el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021–2030 ha apostado por esta tecnología es por su capacidad de almacenamiento, pudiendo aportar electricidad al sistema incluso en horas nocturnas”

Un coste varias veces mayor por unidad almacenada
Las plantas fotovoltaicas pueden lograr una gestionabilidad similar mediante la instalación adicional de baterías, reconoce el Colegio. El problema -advierten los ingenieros- es que ello conlleva "un coste por unidad de energía eléctrica almacenada varias veces mayor que los almacenamientos de las centrales termosolares, que se suelen llevar a cabo mediante almacenamiento de calor en tanques de sales fundidas".

La tecnología termosolar es capaz de generar durante 24 horas consecutivas (la primera central en hacerlo fue la sevillana Gemasolar en 2011) y se postula como sustituta del gas durante la noche.

La situación actual en España
El Gobierno estableció un calendario de subastas para la asignación del régimen económico de energías renovables (o sea, para concretar a qué precio se pagará el megavatio hora producido por una central termosolar). Ese calendario indica los volúmenes mínimos de potencia acumulada para cada tecnología (fotovoltaica, eólica, termosolar) en el periodo 2020-2025.

Sin embargo -explican los ingenieros-, el volumen mínimo establecido para la termosolar era de solo seiscientos megavatios (600 MW) para ese periodo, con doscientos megavatios en 2021, 2023 y 2025.

“Este calendario -advierte Segarra- hacía prácticamente imposible el cumplimiento de los objetivos del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima de 5.000 MW en el marco 2030, especialmente teniendo en cuenta los largos plazos de ejecución de los proyectos termosolares, que son de un mínimo de tres años, lo que dejaría solo otros dos años (2026 y 2027) para iniciar proyectos por un total de 4.400 MW”.

Con un año de retraso -recuerdan desde el Colegio madrileño-, el Gobierno convocó en octubre de 2022 una subasta con cupos de potencia por tecnologías, reservando para la termosolar 200 MW (esa ha sido la primera subasta termosolar de la historia de España).

Desafortunadamente -añaden los ingenieros-, la subasta* quedó desierta en lo referido a la termosolar, ya que los precios ofertados fueron superiores al precio de reserva o de corte previsto, precios que no se han hecho públicos.

Costes específicos por unidad almacenada mucho más altos
Pues bien -advierten los ingenieros-, si el Gobierno no apuesta por los 5.000 MW de potencia con unos 50 o 60 gigavatios hora de capacidad de almacenamiento asociada, y lo que se plantea es reemplazar esta solución por fotovoltaica más plantas adicionales de almacenamiento mediante baterías o por bombeos, estaríamos ante unos "costes específicos por unidad almacenada mucho más altos y costes finales de la electricidad generada en periodos sin Sol -apunta Segarra- seguramente más altos también, lo que elevaría los costes medios previstos de generación del sistema en 2030”.

Y costes que pueden llegar a ser muy elevados
Otra opción sería dar más protagonismo en periodos sin Sol a las centrales existentes de ciclo combinado de gas natural, pero ahí -vuelven a advertir desde el Colegio madrileño- estaríamos ante "un coste de generación poco predecible, pero que puede llegar a ser muy elevado, y a lo que habría que unir las consecuencias del posible incumplimiento de los compromisos con la UE".

La postura del Colegio de Ingenieros Industriales de Madrid
El Colegio considera que la apuesta por la termosolar en los términos que indica el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030 es "acertada", pero alerta: el ritmo de penetración de esta tecnología es "a todas luces insuficiente".

Los ingenieros lo tienen claro: "la muy probable reducción del coste medio de generación que aportarían las centrales termosolares frente a otras alternativas ya presentadas es solo una de las importantes ventajas adicionales que tendrían este tipo de centrales".

Estas son las virtudes de la termosolar que destaca el Colegio
1. La fracción del valor añadido en España de sus costes de inversión sería mucho mayor que en el caso de las plantas fotovoltaicas y las baterías, lo que reduciría el impacto negativo de las grandes inversiones requeridas en la balanza de pagos, a compensar posteriormente con la reducción de las importaciones de gas natural.

2. La instalación en España de varias centrales termosolares de última generación, de torre central, debería tener un impacto altamente positivo en las empresas de ingeniería y construcción españolas, que podría situarlas de nuevo como líderes mundiales de esta tecnología solar todavía en fase de consolidación comercial.

3. Sus generadores síncronos accionados por turbina de vapor tendrían capacidad intrínseca de regulación primaria de la frecuencia de red, superando en este aspecto incluso a las centrales de ciclo combinado relevadas.

4. Ofrecerían la posibilidad de emplear en otoño-invierno y en cualquier otro día con baja captación solar, su capacidad de almacenamiento sobrante para almacenar mediante resistencias posibles excedentes de producción eólica de muy bajo precio, lo que incrementaría la capacidad global de almacenamiento y por tanto la capacidad del sistema eléctrico de gestionar la oferta de energía, reduciendo además su coste medio de generación.

5. Ofrecerían la posibilidad de hibridarse en el futuro con turbinas de gas alimentadas por H2, biometano o gas natural, para garantizar su potencia eléctrica de diseño incluso en días totalmente cubiertos, lo que permitiría prescindir de una potencia equivalente de respaldo del sistema mediante ciclos combinados, ya que tendrían la misma gestionabilidad.

6. Su desarrollo debería permitirles desempeñar un importante papel en la descarbonización del suministro de energía térmica industrial de media y alta temperatura. Los expertos del Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Madrid se ofrecen a colaborar para que los proyectos puedan avanzar en su obligada contribución hacia un sistema más competitivo, seguro y sostenible.

Dieciocho de las 50 centrales termosolares españolas pueden acumular el calor del Sol en grandes tanques de sales. Su capacidad de almacenamiento eléctrico equivale a 6.675 megavatios hora, con una potencia de entrega de 870 megas (MW). Una batería solo puede aportar firmeza en momentos de estrés de hasta 2 ó 4 horas. Una termosolar puede ser la carga base nocturna renovable.

[Bajo estas líneas, las centrales termosolares operativas a día de hoy en España, que es la primera potencia termosolar del mundo (no hay país donde haya más potencia termosolar instalada). Almac.*: Almacenamiento. Número de horas a potencia nominal]

*[La subasta que planteó el Gobierno funciona así: el Gobierno fija un precio de partida al que el productor de energía renovable cobraría el megavatio hora producido durante un período determinado: 10, por ejemplo. Los participantes en la subasta deben rebajar ese precio: yo produciré ese megavatio hora a 9; yo lo produciré a 8; pues yo soy capaz de producirlo a 7 y seguir obteniendo una rentabilidad atractiva porque mi tecnología es más eficiente; y, así, sucesivamente, hasta que nadie baja más. De ese modo, la electricidad será muy barata para los consumidores. Y las empresas se aseguran que cobrarán su megavatio hora a un precio durante un plazo establecido por el Gobierno en su subasta (en este caso, veinte años). El precio que fija el Gobierno es secreto. Las empresas concurren a la subasta con sobres cerrados. Cuando el Gobierno dice “comienza la subasta”, el Gobierno publica el precio –diez, por ejemplo– y se abren todos los sobres. Y resultó (en la subasta del pasado mes de octubre) que ninguna empresa ofertaba a menos de diez. ¿Conclusión? No se adjudicó un solo megavatio]. 

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Ike
Carlos, eso de que la demanda de electricidad baja no es motivo para no instalar renovables. La idea es poder sustituir la quema de combustibles fósiles.
Carlos
"sus tanques pueden almacenar además (mediante resistencias) excedentes eólicos " otro disparate termodinámico. Por cada kWh quemado en resistencias, ¿Qué recuperas luego? Lo miso para el hidrógeno que además gasta agua dulce (y si no lo hace, mayor gasto energético para purificarla) La demanda eléctrica lleva años bajando y los planes son instalar GW y GW de nueva potencia... no tiene sentido ninguno
Joaquín (a) Giordano Bruno MCMLVII
Buenos días. Por favor, permítaseme hacer el siguiente comentario. De entrada, en lugar de almacenar por bombeo eléctrico, ¿por qué no generar por bombeo directamente eólico?. Para ello y para comenzar, se podría instalar en solitario una turbina¹ eólica para bombear agua sin utilizar energía eléctrica para el bombeo. Esto, además de permitir abaratar el costo energético de los sistemas de almacenamiento por bombeo eléctrico luego de convertirlos en sistemas de generación por bombeo directamente eólico, también permitirá aumentar la eficiencia anual promedio de las centrales electrogeneradoras hidráulicas, luego de instalarles sistemas asistentes de bombeo directamente eólico para volver hacer pasar parte del agua por las turbinas electrogeneradoras. Una suerte de subibaja donde la señora gravedad hace que el agua baje y el señor viento hace que el agua suba. Gracias. Un cordial saludo.¹ según la actual segunda acepción de los de la Academia del Rey.
Sol Mediterráneo
TERMOSOLAR. PNIEC. 2.025-2.030 Rev. 2.023 Los bajos costes económicos y medioambientales de la electricidad fotovoltaica, han reducido las posibilidades de crecimiento de esta tecnología, dejando sólo la posibilidad de almacenaje en las horas no solares o de apoyo a otras tecnologías térmicas. El objetivo anterior de 4.803 Mw para 2.025 y 7.303 Mw para 2.030 no son viables económicamente. Se recomienda instalar un máximo de 50 Mw anuales, quedando en 2.354 Mw en 2.025 y 2.550 Mw en 2.030, para incentivar su desarrollo y estudiar su costos. Tiene la ventaja de generar más electricidad en las tardes-noches de verano cuando la generación renovable es poca y los embalses están más vacíos. Tiene la oportunidad de hibridarse con fotovoltaica para aprovechar la línea de evacuación. Tiene el inconveniente se ser una tecnología térmica y de necesitar un 15 % de apoyo con gas. En invierno su contribución es muy limitada. Su aportación empezaría cuando sea necesario rellenar la bajada de la curva fotovoltaica con la caída del sol. Su coste actual 170 Euros/Mwh le obliga a competir en desventaja con la hidráulica de bombeo. Su oportunidad será, cuanto la hidráulica no es capaz de rellenar el 100 % de los huecos que deje eólica y fotovoltaica, pasaría a ser necesaria para evitar consumir gas.
Sol Mediterráneo
TERMOSOLAR. PNIEC. 2.025-2.030 Rev. 2.023 Los bajos costes económicos y medioambientales de la electricidad fotovoltaica, han reducido las posibilidades de crecimiento de esta tecnología, dejando sólo la posibilidad de almacenaje en las horas no solares o de apoyo a otras tecnologías térmicas. El objetivo anterior de 4.803 Mw para 2.025 y 7.303 Mw para 2.030 no son viables económicamente. Se recomienda instalar un máximo de 50 Mw anuales, quedando en 2.354 Mw en 2.025 y 2.550 Mw en 2.030, para incentivar su desarrollo y estudiar su costos. Tiene la ventaja de generar más electricidad en las tardes-noches de verano cuando la generación renovable es poca y los embalses están más vacíos. Tiene la oportunidad de hibridarse con fotovoltaica para aprovechar la línea de evacuación. Tiene el inconveniente se ser una tecnología térmica y de necesitar un 15 % de apoyo con gas. En invierno su contribución es muy limitada. Su aportación empezaría cuando sea necesario rellenar la bajada de la curva fotovoltaica con la caída del sol. Su coste actual 170 Euros/Mwh le obliga a competir en desventaja con la hidráulica de bombeo. Su oportunidad será, cuanto la hidráulica no es capaz de rellenar el 100 % de los huecos que deje eólica y fotovoltaica, pasaría a ser necesaria para evitar consumir gas.
Fukushima4ever
El otro día decía un titular "sin almacenamiento, estamos fritos" . Se agradece este artículo apuntando a una tecnología en la que somos líderes y en la que tenemos un gran potencial además de estar destacados frente al resto del mundo. El litio hay que extraerlo, aplicarlo en las baterías que luego hay que reponer y reciclar y en todo ese ciclo pierde la gracia en cuanto a reducir las emisiones de CO2. Además no tenemos mucho litio ni tecnología propia para su ciclo.
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