La energía que el sol proyecta sobre la superficie terrestre ocupa casi la totalidad del espectro electromagnético. Las celdas solares que aprovechan el “efecto fotoeléctrico” sólo pueden cosechar una porción reducida de toda la energía irradiada, solo correspondiente al espectro visible y ultravioleta. En los últimos años se está avanzando en ampliar el rango de captación de las celdas fotovoltáicas incluyendo las longitudes de onda correspondientes al infrarrojo. Teniendo en cuenta que el objetivo final es convertir la energía emanada desde el nucleo del sol en electricidad, se están desarrollando alternativas para sofisticar el funcionamiento de otros transductores que hagan este trabajo con mayor eficiencia. En otras palabras, es posible captar no sólo la “luz” proveniente del sol, sino también su “calor”. Para ello, se han desarrollado las denominadas usinas termosolares. El concepto de su funcionamiento es simple. Se trata de dirigir una gran superficie de suelo expuesta a la radiación solar hacia un solo punto en lo alto de una torre. Para ello, como se puede observar en la siguiente imágen, se utilizan miles de espejos montados sobre un sistema de orientación que en todo momento se posicionan para reflejar los rayos solares hacia el captador en la torre.
Sobre ésta se encuentra un gran recipiente transparente donde circula un fluido que absorbe la raciación y la almacena en grandes tanques en la base de la torre. De esta forma, y gracias a la inercia térmica del fluido, se utiliza un intercambiador de calor que hace circular agua por este recipiente y así generar vapor en abundancia como para mover una turbina y un generador eléctrico adosado a ella.
En la actualidad, la usina termosolar más avanzada y de mayor tamaño se encuentra en la ciudad de Fuentes de Andalucia, Sevilla – España. Su nombre es GEMASOLAR y pertenece a la compañia Torresol Energy.
Gemasolar es una planta termosolar de tipo CSP (“Concentrated Solar Power”) a escala comercial que aplica la tecnología de receptor de torre central y almacenamiento térmico en sales fundidas de nitrato, incluyendo un sistema de almacenamiento térmico con capacidad de operación ininterrumpida de hasta 15 hs. en horarios nocturnos como así también en horarios diurnos en condiciones de obstrucción de sol. Fue puesta en funcionamiento en Mayo de 2011 y se inauguro oficialmente en el mes de Octubre de 2011. La inversión total fue de alrededor de 400 millones de dolares. Este costo, evaluado en función a los Kilowatts producidos, situa a Gemasolar muy por encima de los costos por kw que tienen otros sistemas de energías alternativas como los parques eólicos o centrales geotérmicas.
Si comparamos a Gemasolar con centrales eléctricas convencionales, solamente basadas en energía solar, la central española es la mas barata contruida en el mundo hasta el año 2012. El Lugar de emplazamiento fue elegido teniendo en cuenta que la región de Andalucía posee una media de radiación solar anual muy elevada y la potencia recibida en el terreno ronda los 1100 w por metro cuadrado. Estas condiciones geográficas ideales otorgan un aumento notable de la eficiencia energética, asegurando la producción eléctrica durante unas 6.500 horas al año, promediando un incremento porcentual de entre 150% y 300% más que otras energías renovables en igual periodo de tiempo.
Las principales características de construcción y funcionamiento de la central Gemasolar son:
- Potencia eléctrica nominal: 20 MW,
- Producción eléctrica neta esperada: 110 GWh/ año,
- Superficie: 185 hectáreas con 2.650 heliostatos de 120 m2 cada uno,
- Sistema de almacenamiento térmico: sales de nitrato fundidas,
- Altura de torre: receptor a 140 m de altura.
Una de las principales ventajas de este tipo de sistemas de generación eléctrica basados en energía solar es que -gracias al desarrollos de la tecnología de “sales de nitrato”- es posible captar y almacenar hasta el 96% del espectro de radiación electromagnética incidente. Además, posee la capacidad de continuar generando electricidad aún de noche y cuando el sol no esta presente. Este aspecto resulta en una ventaja considerable en comparación con los sistemas fotovoltáicos que dejan de trabajar cuando el sol se esconde.
En la actualidad, España es líder mundial en potencia instalada y en nuevas plantas en construcción con 1.152 MW. Muy lejos se sitúan Estados Unidos, 760 MW; Emiratos Árabes, 100 MW; Marruecos, 30 MW; India 20, MW; México, 12 MW; Australia, 10 MW; y Francia, 2 MW. En el campo de las energías renovables, esta tecnología promete sostener su crecimiento y fiabilidad en el tiempo.
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