El Ministerio de Industria español aprobó en 2009 la construcción de 56 nuevas plantas de energía termosolar equivalentes a 2.339 MW (proyectos a construir hasta 2013) con lo que se convertirá en el país líder a nivel mundial, por delante de EE UU.
La tecnología solar termoeléctrica es una realidad sólida y una tecnología prometedora en un futuro a corto y medio plazo. Numerosas plantas de concentración solar (CSP por sus siglas en inglés) se están construyendo en España gracias a la gran cantidad de horas de sol de las que disfruta el país.
En 2010, BASF suministrará cantidades significativas de nitrato potásico a diferentes plantas solares en España, tanto en las que utilizan tecnología con concentradores cilindro-parabólicos, como de “receptor central” (explicados en páginas siguientes).
Aportación de BASF a la energía termosolar
Para almacenar la energía térmica y que ésta pueda ser usada en las horas de radiación difusa o por la noche se utilizan sales fundidas. La combinación de sales más usada es la compuesta en un 60% de nitrato sódico y un 40% de nitrato potásico. En las sales no existe un cambio de fase a las temperaturas de trabajo, tienen un alto coeficiente de transferencia térmica y como consecuencia aportan a la planta una alta capacidad de autogestión.
En este ámbito BASF es líder en la producción de nitrato sódico de origen sintético de alta calidad (NaNO3). Además, BASF investiga en su departamento de I+D con el objetivo de mejorar la transferencia del calor y los sistemas de almacenamiento del mismo.
Sistemas de concentración solar
Las Plantas Solares Termoeléctricas son, sin duda alguna, una de las tecnologías energéticas renovables que pueden dar un aporte más considerable de electricidad no contaminante a corto-medio plazo.
La energía termosolar produce electricidad a partir de la radiación solar concentrada, convirtiendo ésta previamente en energía térmica. La concentración energética compensa la atenuación que sufre la radiación solar en su camino hasta la Tierra (de 63,2 GW/m2 a 1 KW/m2), consiguiendo así temperaturas más altas.
Las centrales termosolares usan concentradores solares por reflexión para alcanzar las temperaturas requeridas en la operación de los ciclos termodinámicos. Los conceptos de concentración solar más utilizados son:
-Los concentradores cilindro-parabólicos, basados en un foco lineal con seguimiento en un solo eje, producen concentraciones de la radiación de 30 a 80 veces y potencias por campo unitario de 30 a 80 MW. Son uno de los sistemas más desarrollados comercialmente. Adecuados para aplicaciones industriales de mediano y gran tamaño, permiten convertir la radiación solar en energía térmica dentro del rango 250-380ºC.
-Las centrales solares termoeléctricas de tecnología “receptor central”, funcionan a través de un ciclo termodinámico, que se compone de un conjunto de espejos –helióstatos–, ubicados sobre un terreno y orientados adecuadamente para que reflejen la radiación solar que incide sobre ellos, toda esta radiación se dirige a un receptor de manera que toda la energía se transporta al mismo tiempo.
El objetivo de las plantas de concentradores cilindro-parabólicos situadas en el sur de España es aprovechar el calor del sol para calentar y evaporar agua que luego acciona una turbina de vapor con una potencia eléctrica de 50 MW (que permitirán abastecer de energía eléctrica solar a unos 200.000 hogares).
La peculiaridad de este tipo de central es que dispone de un acumulador de calor compuesto por nitrato sódico y nitrato potásico que permite que sus turbinas de vapor sigan funcionando cuando no hay luz solar. El calor del Sol lo almacenan 28.500 toneladas de sal que pueden hacer funcionar las turbinas de vapor durante aproximadamente 7 horas después de la puesta del sol y ajeno a las inclemencias del tiempo.
Las centrales solares de recepción central también tienen un sistema de almacenamiento del calor en sales fundidas, capaz de alcanzar temperaturas superiores a 500 ºC. En este sentido es importante mencionar que, debido a las altas temperaturas, resulta todavía más importante la pureza de los nitratos.
El calor recogido por las sales sirve para la generación de vapor y así producir la energía eléctrica; el excedente de calor, acumulado durante las horas de insolación, se conserva en el tanque caliente. Esto permite seguir produciendo electricidad aún cuando no hay radiación solar.
Gracias a este sistema, la autonomía de la planta puede alcanzar las 15 horas. La energía se envía a través de una línea de alta tensión y se inyecta a la red eléctrica. Este es un nuevo sistema de producción de energía mediante almacenamiento de calor en sales fundidas a través del cual el nitrato
