La falta de licitaciones de apoyo está poniendo en peligro la búsqueda del sector de la termosolar para reducir los costes y su liderazgo en la energía renovable nocturna, según dijo un equipo de investigadores a Reuters Events.
Como los costes de la energía fotovoltaica y de las baterías siguen bajando, los promotores de CSP se enfrentan a una competencia cada vez mayor en el mercado de la energía gestionable.
La CSP con almacenamiento de energía térmica es más competitiva en costes que la fotovoltaica con baterías para más de unas tres horas de almacenamiento, pero el despliegue más rápido de la fotovoltaica y las baterías en los próximos años mermará semejante ventaja, según afirma un grupo de investigadores del
Grupo de Economía Energética (EEG, por sus siglas en inglés) de la Universidad de Viena y del Instituto de Estudios Avanzados de Sostenibilidad (IASS, por sus siglas en inglés) de Potsdam en un nuevo informe.
Sólo unos pocos proyectos de termosolar van a entrar en funcionamiento en los próximos años y se necesita escalar para reducir los costes. (Imagen cortesía de: Abengoa)
El equipo de investigación estudió el impacto de la evolución del sector en términos de competitividad de la CSP más almacenamiento, frente a la fotovoltaica con baterías. El equipo examinó los costes actuales y proyectó escenarios de coste medio y bajo hasta 2050.
La actividad de construcción de CSP se ha ralentizado y, si no se produce un fuerte repunte de solicitudes, la competitividad a largo plazo del sector de la CSP podría verse perjudicada, según dijo Richard Thonig, investigador asociado del IASS y coautor del informe, a Reuters Events.
“Lo que falta ahora es un proyecto a corto plazo, idealmente del orden de los GW, para materializar las reducciones de costes previstas”, dijo Thonig. “La reducción de costes es consecuencia del despliegue y las economías de escala de la fabricación moderna en las fábricas a gran escala”
Presión de la fotovoltaica
El aumento de la capacidad solar y eólica incrementará la demanda de almacenamiento de energía de larga duración y los grupos de CSP siguen siendo optimistas sobre las perspectivas de crecimiento. A medida que los países incrementen sus objetivos de descarbonización, podríamos ver “un crecimiento exponencial de la CSP a corto y medio plazo”, según dijo Miguel Méndez Trigo, director de tecnología solar del grupo español Abengoa, a Reuters Events.
Abengoa, una de las primeras empresas en introducirse en el mercado de la CSP, ha suministrado tecnología, instalado o explotado alrededor de 2 GW de centrales de CSP, un tercio de la capacidad termosolar instalada en el mundo, incluidos 730 MW en España.
La tecnología y los aprendizajes del despliegue han permitido a los promotores de CSP obtener una ventaja competitiva para el suministro gestionado de energía por la tarde y por la noche.
Sin embargo, si los costes de la energía fotovoltaica siguen cayendo a un ritmo rápido a largo plazo “acapararán la mayor parte del nicho de la CSP, aun cuando la CSP progrese también rápidamente”, advirtieron los investigadores en su informe.
Coste medio teórico de la energía solar y eólica (promedio mundial)
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Fuente: Agencia Internacional de Energías Renovables: “Costes de generación de energías renovables en 2019”
Según el informe, el punto de inflexión en el que la CSP con almacenamiento de energía térmica se hace más competitivo que la fotovoltaica con baterías se sitúa actualmente entre 2 y 3 horas de almacenamiento. Si los costes de la energía fotovoltaica y la termosolar caen a un ritmo “medio” a largo plazo, este punto de inflexión se desplazará a cuatro horas y, en un escenario de costes “bajos”, el punto de inflexión se desplazaría a 10 horas, dijo. En la actualidad, las duraciones óptimas de almacenamiento para la CSP tienden a ser de entre 8 y 14 horas, en función de los recursos solares y las necesidades del mercado.
El escenario de bajo coste utilizado en el informe supone que los costes de la energía fotovoltaica descienden un 56 % y los de las baterías de ion de litio un 80 %, mientras que el coste del campo solar y de los receptores de la CSP desciende un 50 %, el del sistema de almacenamiento de energía solar térmica de concentración un 75 % y el del bloque de potencia de CSP un 20 %. Los investigadores tuvieron en cuenta los avances tecnológicos previstos.
El estudio parte de la base de que los precios mundiales de la energía fotovoltaica caerán entre un 20 y un 30 % por cada duplicación de la capacidad mundial. Se espera que la capacidad fotovoltaica aumente en torno a un 20 % al año, lo que implica una duplicación de la capacidad cada 3,5 años.
Son muchos los factores que podrían influir en la evolución de los costes a largo plazo de la energía fotovoltaica y las baterías, según señaló Franziska Schoniger, investigadora del EEG y coautora del estudio.
Los costes de las baterías se encuentran en una fase temprana de desarrollo y dependerán del despliegue de los vehículos eléctricos y la electrónica de consumo. Tanto los costes de la energía fotovoltaica como los de las baterías podrían verse afectados por un mayor reciclaje de los productos y las aplicaciones secundarias, dijo Schoniger.
“Es necesario establecer una infraestructura de reciclaje de baterías bien diseñada y generalizada… la forma en que se diseñe esta infraestructura también afectará a precio”, dijo.
Brecha en la construcción
La necesidad más acuciante para los promotores de la CSP es contar con una cartera de proyectos lo suficientemente amplia. Las empresas de CSP han seguido perfeccionando su tecnología y está surgiendo una nueva generación de centrales de mayor eficiencia, pero la ralentización de los ritmos de implantación de la CSP en los próximos años podría dificultar los objetivos de reducción de costes, dijo Schoniger.
Se están construyendo unos cuantos proyectos de gran tamaño, pero ciertos mercados prometedores, como el de Sudáfrica, han dado marcha atrás en sus planes de CSP.
“No vemos que haya un crecimiento global de entre el 20 y el 30 % de centrales nuevas al año. Vemos algo así como entre 200 MW y 500 MW al año y no se prevé que emerja un mercado nuevo de gran tamaño”, advirtió Schoniger.
“Existe un riesgo real de que la CSP se quede más o menos en el coste actual, aunque vayan a surgir nuevos diseños innovadores”, dijo.
Previsión de instalaciones fotovoltaicas en el mundo
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Fuente: Agencia Internacional de la Energía (AIE), noviembre de 2020.
La tecnología de sistema cilíndrico-parabólico es la más probada, pero la tecnología de torres CSP de mayor temperatura ofrece un almacenamiento de energía más eficiente. El proyecto CSP-PV Noor Energy 1 de 950 MW en Dubái utiliza una combinación de tecnología de sistema cilíndrico-parabólico, torre – y fotovoltaica, y condiciones de financiación favorables – con lo que logró para la CSP un precio récord de 74 $/MWh en 2017.
La creciente participación de las empresas proveedoras chinas está contribuyendo a reducir los costes del sector, pero es necesario construir y explotar más proyectos de torres para generar economías de escala y reducir los costes de financiación, dijo Schoniger.
Se necesita un proyecto “del orden de los GW” para reducir notablemente los costes, dijo.
Una cuestión clave para la reducción de costes a medio plazo es la rapidez con la que se pueden comercializar las centrales de tercera generación.
Estas centrales consiguen temperaturas más altas y una mayor eficiencia en la conversión de energía, pero la implantación comercial generalizada queda a muchos años de distancia.
Uno de los promotores de la próxima generación, Vast Solar, ha desarrollado una central termosolar modular de circuito de sodio de alta temperatura y pretende construir su primera central a escala comercial en la ciudad minera de Mount Isa, en Queensland (Australia). La empresa lleva explotando una central piloto de CSP de 1,1 MW en Nueva Gales del Sur desde 2018.
El riesgo híbrido
Muchos proyectos de CSP a gran escala incorporan ahora la tecnología fotovoltaica para reducir los costes del proyecto y utilizan la sección fotovoltaica para suministrar energía durante el día y la central de CSP para desplegar energía de noche.
El proyecto marroquí de CSP-PV Noor Midelt I, de 800 MW, consta de 200 MW de sistema cilíndrico-parabólico, 600 MW de energía fotovoltaica y cinco horas de almacenamiento con energía térmica y tecnología de baterías. El proyecto se adjudicó al precio de CSP históricamente bajo de 68 dirhams/MWh (71 dólares/MWh) en de 2019.
“Creemos que las centrales híbridas fotovoltaicas y CSP serán la configuración dominante en la mayoría de los mercados y aplicaciones”, dijo Craig Wood, director general de Vast Solar, a Reuters Events. Para su primera central en Queensland, Vast Solar quiere construir un complejo termosolar combinado de CSP-PV-gas de 50 MW.
Las centrales híbridas como Noor Midelt pueden ayudar a los promotores de CSP a minimizar los costes y asegurar la financiación, pero podrían “canibalizar” el mercado de la CSP a largo plazo, dijo Thonig.
“El riesgo obvio para el desarrollo a largo plazo de la tecnología [CSP] es que los sistemas híbridos cilindroparabólicos-fotovoltaicos ocupen lo que queda de la oferta de CSP”, dijo.
Muchos desarrolladores de CSP ven también grandes posibilidades de crecimiento en las aplicaciones de calefacción, ya que la mayoría de los países buscan descarbonizar la industria. Las capacidades de alta temperatura de las centrales de CSP las hacen adecuadas para el calor y la energía industrial. En Italia, un grupo de empresas está construyendo una central piloto de torre CSP con partículas cerámicas para abastecer a una fábrica de pasta propiedad de Barilla. HiFlex producirá 3.360 MWh de energía térmica por año para la fábrica de pasta, con lo que reducirá su dependencia del gas natural.
Medidas necesarias
Los países que han invertido en tecnología CSP deben aplicar “medidas políticas concretas” para fomentar el crecimiento futuro y conservar la experiencia de la industria, dijo Schoniger.
Las medidas políticas deberían incluir un calendario preanunciado de subastas de energía, ya sea explícitamente para la CSP o con elementos de diseño que valoren la capacidad de gestión de “varias horas por encima del punto de inflexión de la fotovoltaica”, dijo.
Se necesitarán tecnologías de generación gestionables y descarbonizadas para integrar grandes cantidades de energía fotovoltaica y eólica en el sistema eléctrico.
“La CSP tiene la capacidad de gestionar energía limpia siempre que se requiera y con la misma calidad (generación sincrónica, control de frecuencia, …) que cualquier central de generación eléctrica convencional”, señaló Méndez Trigo.
“Una planificación adecuada de la red que tenga como objetivo un sistema de menor coste es lo que deberían perseguir todas las políticas”, dijo Wood. “Cuando se hace de forma correcta – España es un ejemplo destacado – se pone de manifiesto la importancia de la CSP debido a su bajo coste marginal de almacenamiento y a las funciones adicionales que desempeña en la red”
España tiene previsto reactivar su mercado de CSP este año y licitar 600 MW de capacidad para 2025 en un marco que valora la capacidad de gestión.
“El sector [de la CSP] está preparado para el despliegue a gran escala”, dijo Schoniger.
“De ocurrir, la CSP desempeñará una función importante; si no sucede y muchas de las empresas con experiencia en la actualidad abandonan la CSP, será mucho más difícil volver a poner en marcha la industria dentro de 10 o 20 años, cuando la demanda de energía renovable gestionable, el almacenamiento de gran tamaño, el calor renovable y el hidrógeno solar aún será mayor.”
Robin Sayles
Traducido por Vicente Abella
