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ENERGÍA SOLAR TÉRMICA DE CONCENTRACIÓN



ESTADO ACTUAL
ACTORES DEL SECTOR








Juan Antonio Cabrera Jiménez
María José Cuesta Santianes
Marta Pérez Martínez


Mayo 2006

ÍNDICE
1. OBJETIVOS Y ALCANCE DEL ESTUDIO

2. ESTADO DEL ARTE
2.1 - Colectores cilindro-parabólicos
2.2 - Sistemas de receptor central
2.3 - Sistemas de discosparabólicos
2.4 - Combustibles solares y solarización de procesos industriales
2.5 - Sistemas de hornos solares

3. IDENTIFICACIÓN DE ACTORES
3.1- Metodología
3.2- Publicaciones
3.3 - Proyectos de I+D
3.3.1 - Plan Nacional
3.3.2- Proyectos Europeos
3.4 - Patentes

4. OFERTA TECNOLÓGICA-MERCADO
4.1- Industria
4.2- Centros Tecnológicos/ Organismos Públicos de Investigación
4.2.1- Ciemat4.2.2- Otros centros

5.- BIBLIOGRAFÍA

1. OBJETIVOS Y ALCANCE DEL ESTUDIO
El objetivo de este estudio es realizar una revisión del estado actual de las tecnologías en el campo de la energía solar térmica de concentración, así como tratar de identificar cuales son los “actores” más relevantes del panorama español en este ámbito y determinar su campo específico de actuación. Para ello se hautilizado la información procedente de diversas publicaciones, que se reseñan en la bibliografía, así como la procedente de distintas bases de datos, para lo que se han diseñado estrategias de búsqueda adecuadas a sus contenidos.

El término “energía solar térmica de concentración”, traducción directa del inglés Concentrating Solar Power o Solar Thermal Power engloba diferentes tecnologías yaplicaciones. Por ello, resulta oportuno aclarar que en este estudio se han considerado las aplicaciones de la energía solar térmica cuya temperatura supera los 300°C. Ello supone la utilización de dispositivos de media (hasta 500ºC) y alta concentración de la radiación solar (>500ºC), aunque no siempre orientada a la generación de electricidad (energía solar termoeléctrica) (Tabla 1).

Tabla1: Tecnologías de generación de energía solar termoeléctrica

Colectores
cilindro-parabólicos
Receptores centrales
Discos parabólicos
Tamaño
30-320 MW*
10-200 MW*
5-25 MW*
Temperatura de trabajo (°C)
390
565
750
Eficiencia neta anual
11(d)-16 %*
7(d)-20 %*
12-25 %*(e)
Grado de desarrollo
Comercial
Demostración a gran escala
Demostración de prototipos
Costes$/ m2
630-275*
475-200*
3100-320*
$/ W
4.0-2.7*
4.4-2.5*
12.6-1.3*
FUENTE: Departamento de Energía Americano, DoE (www.eere.energy.gov/troughnet/pdfs/solar_overview.pdf)
* Variación entre los años 1997-2030.
(d)= valores demostrados; (e)= valores estimados

Este tipo de tecnologías, en el rango de temperaturas superiores a 300°C, contempla, asimismo, otros usos tales comosíntesis y/o tratamiento superficial de materiales en hornos solares, producción de hidrógeno, combustibles solares, aportación de calor industrial, incluso, experimentos astrofísicos.

En este campo de actuación se contemplan cuatro tipos de sistemas solares: colectores cilindro-parabólicos, sistemas de receptor central/ centrales de torre, discos parabólicos y hornos solares. El primero de ellospertenece al rango de aprovechamiento térmico denominado de media temperatura (125-450°C) y los tres últimos al que podíamos denominar de alta y/o muy alta temperatura (> 450°C).

Adicionalmente, existen dispositivos sin concentración o de baja concentración empleados en el campo de la detoxificación solar (descontaminación de gases y aguas residuales) y la refrigeración por absorción(compresores térmicos) que, si bien pueden utilizar una tecnología similar a la mencionada previamente (colectores cilindro-parabólicos, PTC, y cilindro-parabólicos compuestos, CPC), su temperatura de operación es notablemente inferior (70-200°C).

2. ESTADO DEL ARTE A NIVEL MUNDIAL
2.1. Colectores cilindro-parabólicos
La tecnología de colectores cilindro-parabólicos aplicada a la producción de...