Las energías renovables son una pieza clave en un futuro descarbonizado, pero también implican una serie de retos como el almacenamiento de energía o la producción intermitente.
La Plataforma Solar de Almería (PSA) es una de las instalaciones punteras en Europa, y en ella científicos de todo el mundo trabajan en proyectos que van desde la producción de hidrógeno mediante energía solar y su almacenamiento a la depuración de agua. Su mejor arma son los espejos, y te vamos a explicar por qué.
Cómo se produce y se almacena energía en el desierto de Almería
La Plataforma Solar de Almería (PSA) del desierto de Tabernas pertenece al Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), es la mayor de su tipo en Europa (y uno de los más grandes y completos del mundo) y se inauguró en la década de 1980 en plena crisis del petróleo, aunque su actividad ha sido muy intermitente desde entonces.
Ahora, en pleno auge de las renovables el centro vuelve a resurgir, pues en sus más de 300 espejos de diferente plataformas, con torres de hasta 84 m de altura, se encuentra el punto central de una tecnología enfocada principalmente al desarrollo de las aplicaciones industriales de la energía solar térmica de concentración y de la fotoquímica solar.
En las más de 103 hectáreas de la PSA se produce energía tanto de día como de noche, se prueban multitud de tecnologías enfocadas a reducir la dependencia de energías fósiles tanto de foco lineal como de foco central: las dos grandes áreas dentro de las tecnologías solares térmicas de concentración.
A diferencia de otras formas de obtener energía térmica, como a través de células fotovoltaicas o con paneles solares, la energía termosolar de concentración (o CSP) como la que se obtiene en Almería se centra esencialmente en cientos de espejos que concentran la luz del sol, producen vapor y mueven turbinas que se encargan de generar energía eléctrica.
La PSA está ubicada en una de las zonas de España con más luz solar pues, según el centro, en el Desierto de Tabernas “hay 300 días de sol al cabo del año”. Estas circunstancias son imprescindibles para que los cientos de espejos del centro funcionen.
Estos captadores de energía autónomos denominados heliostatos y clasificados como instalaciones de foco puntual son vidrios con una película de plata en su parte posterior (como cualquier espejo que tenemos en casa, por ejemplo) que se encargan de concentrar la luz solar. Están controlados de forma inalámbrica y alimentados por un pequeño sistema fotovoltaico propio.
El sol incide en el reflector, como tiene forma cóncava concentra los rayos y los proyecta al receptor de la torre, calentando el fluido -que llega a superar los 400 ºC -y rebotarla a una torre que se encarga de gestionarla para generar energía.
Por ejemplo, en “la planta CRS” de la PSA de Almería, la torre cuenta con tres plataformas de ensayo y está dedicada a la investigación de aplicaciones termoquímicas de la radiación solar, especialmente a la producción de hidrógeno verde.
En la torre central hay un punto concreto o receptor que al recibir la energía solar concentrada calienta un fluido basado en sales y genera energía y la almacena. Los heliostatos que llegan a ese punto concreto pueden generar temperaturas de más de 1.000 ºC.
Este tipo de sistema es muy versátil, pues permite el ensayo de nuevos receptores solares, fluidos de trabajo muy diversos y materiales aptos para soportar altas temperaturas y alto flujo de radiación solar. También nuevos sistemas de flujo de control y diseño de heliostatos, entre otros.
Tanto los espejos como la torre albergan un fluido que al calentarse genera vapor que activa varias turbinas para producir energía y, según declaraba en una entrevista Julián Blanco Gálvez, director del Ciemat-PSA, son capaces de funcionar las 24 horas del día (permiten el almacenamiento eficiente de calor durante el día para que la producción de electricidad continúe por la noche), “aunque dependen de los factores atmosféricos para la producción de energía eléctrica”.
El experto asegura que “la energía solar concentrada puede ser una opción firme y con capacidad para ayudar a conseguir una alta penetración de energías renovables por encima del 90 % en España”.
Incluso asevera que "podría llegar al 80 % de garantía de suministro si se integrase la energía solar que se produce en el sur de España con la eólica que se produce en el norte".
Según Manuel Romero, director adjunto de Imdea Energía, los desiertos constituyen un gran reservorio de recurso solar “si lo que se pretende es avanzar hacia una implantación masiva de la producción de electricidad o calor solar”.
Aunque para explotar las posibilidades energéticas de los desiertos “se han de superar algunas dificultades como las tormentas de arena y la suciedad o polvo que se produce en los espejos”.
Las áreas desérticas de potencial interés suponen alrededor del 7 % de la superficie total terrestre, y en el caso de España, se estima que con unos 4.000 km₂ de territorio sería suficiente para cubrir nuestra demanda.
Además, en los últimos años se están llevando a cabo investigaciones muy interesantes en torno al uso de la arena para almacenar energía, como fluido térmico.
Según Blanco, “esta solución requiere todavía de cierto desarrollo tecnológico, pues si bien acumular energía térmica en lechos de arena es muy atractivo con un precio un 30 % inferior al coste de los sistemas actuales basados en sales fundidas, requiere trasegar grandes caudales de arena caliente (toneladas por segundo), precisando utilizar tecnología que todavía no es comercial”.
