La energía termosolar concentrada (CSP, también conocida como energía solar concentrada, o energía solar termoeléctrica) genera energía solar mediante el uso de espejos o lentes para concentrar una gran área de luz solar en un receptor.
La
electricidad se genera cuando la luz concentrada se convierte en calor
(energía solar térmica), que acciona un motor térmico (generalmente una
turbina de vapor) conectado a un generador de energía eléctrica o
alimenta una reacción termoquímica.
La energía termosolar
concentrada tenía una capacidad instalada global total de 6.451 MW en
2019, 382 MW más que en 2018. España representaba casi la mitad de la
capacidad mundial termo, con 2.300 MW, a pesar de que ninguna nueva
capacidad ha entrado en operación comercial en el país desde 2013.
Estados
Unidos sigue con 1.740 MW. El interés también es notable en el norte de
África y Oriente Próximo, así como en India, Sudáfrica, Chile y China.
Inicialmente, el mercado global estaba dominado por centrales de canal
parabólico, que representaban el 90% de las centrales termosolares.
Desde aproximadamente 2010, la torre central de energía eléctrica CSP se
ha visto favorecida en las nuevas centrales debido a su operación a
temperaturas más altas (hasta 565º C) que los 400º C del canal
parabólico, lo que promete una mayor eficiencia.
Entre los
proyectos termosolares más grandes se encuentran las instalaciones de
energía solar de Ivanpah (392 MW) en Estados Unidos que utilizan
tecnología de torre de energía solar sin almacenamiento de energía
térmica. En la región MENA, la Central de Energía Solar de Ouarzazate
entró en funcionamiento en Marruecos en 2017. Combina canal parabólico y
torre en tres secciones para un total de 510 MW con varias horas de
almacenamiento de energía.
Marruecos comenzó su segundo gran
proyecto termosolar en Midelt a mediados de 2019, con 800 MW, con 5
horas de almacenamiento de energía térmica al día, y combinando CSP y
fotovoltaica a través de la licitación. A mediados de 2019 se ofertó a
solo $ 70/MWh, el precio más bajo para la termosolar hasta esa fecha.
El
proyecto DEWA en Dubai, en construcción en 2020, mantuvo el récord
mundial por el precio más bajo de termosolar en 2017, a $ 73 por MWh
para su proyecto combinado de canal y torre de 700 MW; 600 MW de canal
parabólico y100 MW de torre con 15 horas de almacenamiento de energía
térmica al día.
Dhursar (125 MW) en India usa el reflector Fresnel.
Debido
a que ambos utilizan la energía del sol, la termosolar a menudo se
compara con la energía solar fotovoltaica (PV), que experimentó un gran
crecimiento en los últimos años debido a la caída de los precios de la
fabricación de paneles y el crecimiento modular.
Sin embargo, existen
notables diferencias, lo que da como resultado que la termosolar esté
en un mercado competitivo contra el gas para la generación en la noche,
en lugar de competir contra PV durante el día.
La termosolar utiliza una forma diferente de insolación que la fotovoltaica, la irradiación normal directa (DNI), que se encuentra mejor en regiones desérticas, mientras que PV utiliza la irradiación horizontal global (GHI), que está más ampliamente disponible a nivel mundial, incluso en latitudes más altas.
Como una central eléctrica generadora de energía térmica, la termosolar tiene más en común con las centrales térmicas como el carbón o el gas o la energía geotérmica. Una central termosolar puede incorporar almacenamiento de energía térmica, que almacena energía en forma de calor sensible o como calor latente (por ejemplo, usando sales fundidas), lo que permite que estas centrales continúen generando electricidad cuando sea necesario, de día o de noche, a diferencia de la energía eólica y la fotovoltaica. Esto hace que la termosolar sea una forma de energía solar despachable. La energía renovable que se puede despachar es particularmente valiosa en lugares donde ya hay una alta penetración de la energía fotovoltaica (PV), porque se crea un pico vespertino a medida que la PV desciende al atardecer (un fenómeno denominado curva de pato).
La termosolar representó menos del 2% de la capacidad instalada mundial de centrales de electricidad solar. Sin embargo, en los últimos años, la caída de los precios de la termosolar está haciendo que esta tecnología sea competitiva con otras centrales de energía de carga base que utilizan combustibles fósiles y nucleares incluso en ambientes con alta humedad y polvo al nivel del mar, como los Emiratos Árabes Unidos.
La tarifa termosolar de carga base en la región extremadamente seca de Atacama de Chile alcanzó precios por debajo de ¢ 5,0/kWh en las subastas de 2017.
