Los sistemas de energía solar concentrada ( CSP , también conocida como energía solar de concentración , energía solar térmica concentrada ) generan energía solar mediante el uso de espejos o lentes para concentrar una gran área de luz solar en un receptor. [1] La electricidad se genera cuando la luz concentrada se convierte en calor ( energía solar térmica ), que impulsa un motor térmico (generalmente una turbina de vapor ) conectado a un generador de energía eléctrica [2] [3] [4] o alimenta un termoquímico reacción. [5] [6] [7]
La CSP tenía una capacidad instalada total global de 5.500 MW en 2018, frente a 354 MW en 2005. España representó casi la mitad de la capacidad mundial, con 2.300 MW, a pesar de que no hay nueva capacidad que haya entrado en operación comercial en el país desde 2013. [8] Le sigue Estados Unidos con 1.740 MW. El interés también es notable en el norte de África y Oriente Medio, así como en India y China. El mercado mundial estuvo inicialmente dominado por plantas de cilindro parabólico, que representaron el 90% de las plantas de CSP en un momento. [9] Desde aproximadamente 2010, la CSP de torres de energía central se ha visto favorecida en las nuevas plantas debido a su operación a temperaturas más altas, hasta 565 ° C (1049 ° F) frente al máximo de 400 ° C (752 ° F) del canal, lo que promete mayor eficiencia.
Entre los proyectos de CSP más grandes se encuentran la planta de energía solar Ivanpah (392 MW) en los Estados Unidos, que utiliza tecnología de torre de energía solar sin almacenamiento de energía térmica, y la estación de energía solar de Ouarzazate en Marruecos, [10] que combina tecnologías de canal y torre para un total de 510 MW con varias horas de almacenamiento de energía.
Como central generadora de energía térmica, la CSP tiene más en común con las centrales térmicas como las de carbón, gas o geotermia. Una planta termosolar puede incorporar almacenamiento de energía térmica , que almacena energía ya sea en forma de calor sensible o como calor latente (por ejemplo, utilizando sal fundida ), lo que permite que estas plantas sigan generando electricidad siempre que sea necesario, de día o de noche. Esto hace que la CSP sea una forma de energía solar distribuible . La energía renovable distribuible es particularmente valiosa en lugares donde ya existe una alta penetración de energía fotovoltaica (PV), como California [11] porque la demanda de energía eléctrica alcanza su punto máximo cerca de la puesta del sol justo cuando la capacidad fotovoltaica disminuye (un fenómeno conocido como curva de pato ) . [12]
La CSP a menudo se compara con la energía solar fotovoltaica (PV), ya que ambos utilizan energía solar. Si bien la energía solar fotovoltaica experimentó un gran crecimiento en los últimos años debido a la caída de los precios, [13] [14] El crecimiento de la CSP solar ha sido lento debido a dificultades técnicas y altos precios. En 2017, la CSP representó menos del 2% de la capacidad instalada mundial de plantas de energía solar. [15] Sin embargo, la CSP puede almacenar energía más fácilmente durante la noche, lo que la hace más competitiva con los generadores despachables y las plantas de carga base. [16] [17] [18] [19]
El proyecto DEWA en Dubai, en construcción en 2019, mantuvo el récord mundial de precio más bajo de CSP en 2017 a US $ 73 por MWh [20] para su proyecto combinado de canal y torre de 700 MW: 600 MW de canal, 100 MW de torre con 15 horas diarias de almacenamiento de energía térmica. La tarifa base de CSP en la región extremadamente seca de Atacama en Chile alcanzó menos de $ 0.05 / kWh en las subastas de 2017. [21] [22]
Historia
Una leyenda dice que Arquímedes usó un "vidrio ardiente" para concentrar la luz del sol en la flota romana invasora y repelerlos de Siracusa . En 1973, un científico griego, el Dr. Ioannis Sakkas, que tenía curiosidad por saber si Arquímedes podría haber destruido realmente la flota romana en el 212 a. C., alineó a casi 60 marineros griegos, cada uno sosteniendo un espejo alargado con la punta para captar los rayos del sol y dirigirlos hacia un alquitrán. silueta de madera contrachapada cubierta a 49 m (160 pies) de distancia. El barco se incendió después de unos minutos; sin embargo, los historiadores continúan dudando de la historia de Arquímedes. [23]
En 1866, Auguste Mouchout utilizó un cilindro parabólico para producir vapor para la primera máquina de vapor solar. La primera patente para un colector solar fue obtenida por el italiano Alessandro Battaglia en Génova, Italia, en 1886. Durante los años siguientes, inventores como John Ericsson y Frank Shuman desarrollaron dispositivos de energía solar de concentración para riego, refrigeración y locomoción. En 1913, Shuman terminó una estación de energía solar térmica parabólica de 55 caballos de fuerza (41 kW) en Maadi, Egipto para riego. [24] [25] [26] [27] El primer sistema de energía solar que utiliza un plato de espejo fue construido por el Dr. RH Goddard , quien ya era bien conocido por su investigación sobre cohetes de combustible líquido y escribió un artículo en 1929 en el cual afirmó que se habían abordado todos los obstáculos anteriores. [28]
El profesor Giovanni Francia (1911-1980) diseñó y construyó la primera planta de energía solar concentrada, que entró en funcionamiento en Sant'Ilario, cerca de Génova, Italia en 1968. Esta planta tenía la arquitectura de las plantas de torre de energía actuales con un receptor solar en el centro de un campo de colectores solares. La planta pudo producir 1 MW con vapor sobrecalentado a 100 bar y 500 ° C. [29] La torre de energía Solar One de 10 MW se desarrolló en el sur de California en 1981. Solar One se convirtió en Solar Two en 1995, implementando un nuevo diseño con una mezcla de sales fundidas (60% de nitrato de sodio, 40% de nitrato de potasio) como fluido de trabajo del receptor y como medio de almacenamiento. El método de sales fundidas demostró ser eficaz, y Solar Two operó con éxito hasta que fue dado de baja en 1999. [30] La tecnología de colectores cilindro-parabólicos de los cercanos Sistemas de Generación de Energía Solar (SEGS), iniciada en 1984, era más viable. La SEGS de 354 MW fue la planta de energía solar más grande del mundo, hasta 2014.
No se construyó ningún solar concentrado comercial desde 1990, cuando se completó SEGS, hasta 2006, cuando se construyó el sistema de reflector Fresnel lineal compacto en la central eléctrica de Liddell en Australia. Se construyeron pocas otras plantas con este diseño, aunque la Planta de Energía Solar Térmica Kimberlina de 5 MW se inauguró en 2009.
En 2007, se construyó Nevada Solar One de 75 MW, un diseño de canal y la primera gran planta desde SEGS. Entre 2009 y 2013, España construyó más de 40 sistemas cilindroparabólicos, estandarizados en bloques de 50 MW.
Debido al éxito de Solar Two, en 2011 se construyó en España una central eléctrica comercial, denominada Solar Tres Power Tower , que más tarde pasó a denominarse Planta Termosolar Gemasolar. Los resultados de Gemasolar allanaron el camino para otras plantas de este tipo. La instalación de energía solar de Ivanpah se construyó al mismo tiempo, pero sin almacenamiento térmico, utilizando gas natural para precalentar el agua cada mañana.
La mayoría de las plantas de energía solar concentrada utilizan el diseño de canal parabólico, en lugar de la torre de energía o los sistemas Fresnel. También ha habido variaciones de sistemas de colectores cilindro-parabólicos como el ciclo combinado solar integrado (ISCC) que combina colectores y sistemas convencionales de calor de combustibles fósiles.
La CSP se trató originalmente como un competidor de la energía fotovoltaica, e Ivanpah se construyó sin almacenamiento de energía, aunque Solar Two había incluido varias horas de almacenamiento térmico. En 2015, los precios de las plantas fotovoltaicas habían caído y potencia comercial PV se vendía a 1 / 3 de los contratos de CSP recientes. [31] [32] Sin embargo, cada vez más, la CSP se licitaba con entre 3 y 12 horas de almacenamiento de energía térmica, lo que hacía que la CSP fuera una forma de energía solar despachable. [33] Como tal, se considera cada vez más que compite con el gas natural y la energía fotovoltaica con baterías por energía flexible y distribuible.
Tecnología actual
La CSP se utiliza para producir electricidad (a veces llamada termoelectricidad solar, generalmente generada a través de vapor ). Los sistemas de tecnología solar concentrada utilizan espejos o lentes con sistemas de seguimiento para enfocar un área grande de luz solar en un área pequeña. La luz concentrada se utiliza luego como calor o como fuente de calor para una central eléctrica convencional (termoelectricidad solar). Los concentradores solares utilizados en los sistemas CSP a menudo también se pueden utilizar para proporcionar calefacción o refrigeración de procesos industriales, como en el aire acondicionado solar .
Existen tecnologías de concentración en cuatro tipos ópticos, a saber, colector cilindro parabólico , plato , reflector de Fresnel lineal de concentración y torre de energía solar . [34] Los reflectores de Fresnel lineales de concentración y de colector cilindro parabólico se clasifican como tipos de colectores de enfoque lineal, mientras que los de plato y torre solar son tipos de enfoque puntual. Los colectores de enfoque lineal logran factores de concentración medios (50 soles y más) y los colectores de enfoque puntual logran factores de concentración altos (más de 500 soles). Aunque simples, estos concentradores solares están bastante lejos de la concentración máxima teórica. [35] [36] Por ejemplo, la concentración de colectores cilindro-parabólicos da aproximadamente 1 ⁄ 3 del máximo teórico para el ángulo de aceptación de diseño, es decir, para las mismas tolerancias generales para el sistema. La aproximación al máximo teórico se puede lograr utilizando concentradores más elaborados basados en ópticas sin imágenes . [35] [36] [37]
Los diferentes tipos de concentradores producen diferentes temperaturas máximas y eficiencias termodinámicas variables correspondientemente, debido a las diferencias en la forma en que siguen el sol y enfocan la luz. Las nuevas innovaciones en la tecnología CSP están haciendo que los sistemas sean cada vez más rentables. [38] [39]
Cilindro parabólico
Un cilindro parabólico consiste en un reflector parabólico lineal que concentra la luz en un receptor colocado a lo largo de la línea focal del reflector. El receptor es un tubo colocado en la línea focal longitudinal del espejo parabólico y lleno de un fluido de trabajo. El reflector sigue al sol durante las horas del día siguiendo un solo eje. Un fluido de trabajo (por ejemplo, sal fundida [40] ) se calienta a 150–350 ° C (302–662 ° F) a medida que fluye a través del receptor y luego se utiliza como fuente de calor para un sistema de generación de energía. [41] Los sistemas de canal son la tecnología CSP más desarrollada. Son representativas las plantas de Solar Energy Generating Systems (SEGS) en California, las primeras centrales cilindroparabólicas comerciales del mundo, Nevada Solar One de Acciona cerca de Boulder City, Nevada , y Andasol , la primera central cilindroparabólica comercial de Europa, junto con Plataforma Solar de Almería . Instalaciones de prueba SSPS-DCS en España . [42]
Comedero cerrado
El diseño encapsula el sistema solar térmico dentro de un invernadero similar a un invernadero. El invernadero crea un ambiente protegido para resistir los elementos que pueden afectar negativamente la confiabilidad y eficiencia del sistema térmico solar. [43] Los espejos reflectantes solares curvos y livianos están suspendidos del techo del invernadero mediante cables. Un sistema de seguimiento de un solo eje coloca los espejos para recuperar la cantidad óptima de luz solar. Los espejos concentran la luz solar y la enfocan en una red de tuberías de acero estacionarias, también suspendidas de la estructura del invernadero. [44] El agua se transporta a lo largo de la tubería, que se hierve para generar vapor cuando se aplica una intensa radiación solar. Proteger los espejos del viento les permite alcanzar tasas de temperatura más altas y evita que se acumule polvo en los espejos. [43]
GlassPoint Solar , la compañía que creó el diseño Enclosed Trough, afirma que su tecnología puede producir calor para la recuperación mejorada de petróleo (EOR) por alrededor de $ 5 por 290 kWh (1,000,000 BTU) en regiones soleadas, en comparación con entre $ 10 y $ 12 para otros sistemas solares térmicos convencionales. tecnologías. [45]
Torre de energía solar
Una torre de energía solar consta de una serie de reflectores de seguimiento de doble eje ( heliostatos ) que concentran la luz solar en un receptor central en la cima de una torre; el receptor contiene un fluido caloportador, que puede consistir en vapor de agua o sal fundida . Ópticamente, una torre de energía solar es lo mismo que un reflector Fresnel circular. El fluido de trabajo en el receptor se calienta a 500–1000 ° C (773–1,273 K o 932–1,832 ° F) y luego se usa como fuente de calor para una generación de energía o un sistema de almacenamiento de energía. [41] Una ventaja de la torre solar es que los reflectores se pueden ajustar en lugar de toda la torre. El desarrollo de torres de energía es menos avanzado que los sistemas de canal, pero ofrecen una mayor eficiencia y una mejor capacidad de almacenamiento de energía. La aplicación de la torre hacia abajo también es factible con helióstatos para calentar el fluido de trabajo. [46]
El Solar Two en Daggett , California y el CESA-1 en la Plataforma Solar de Almería Almería, España, son las plantas de demostración más representativas. La Planta Solar 10 (PS10) en Sanlúcar la Mayor , España, es la primera torre de energía solar comercial a escala de servicios públicos del mundo. La instalación de energía solar Ivanpah de 377 MW , ubicada en el desierto de Mojave , es la instalación de CSP más grande del mundo y utiliza tres torres de energía. [47] Ivanpah generó solo 0,652 TWh (63%) de su energía a partir de medios solares, y los otros 0,388 TWh (37%) se generaron mediante la quema de gas natural . [48] [49] [50]
Reflectores de Fresnel
Los reflectores Fresnel están hechos de muchas tiras de espejo delgadas y planas para concentrar la luz solar en los tubos a través de los cuales se bombea el fluido de trabajo. Los espejos planos permiten más superficie reflectante en la misma cantidad de espacio que un reflector parabólico, capturando así más luz solar disponible, y son mucho más baratos que los reflectores parabólicos. Los reflectores de Fresnel se pueden utilizar en CSP de varios tamaños. [51] [52]
Los reflectores de Fresnel a veces se consideran una tecnología con un rendimiento peor que otros métodos. La rentabilidad de este modelo es lo que hace que algunos lo utilicen en lugar de otros con calificaciones de producción más altas. Se han comenzado a probar algunos modelos nuevos de reflectores Fresnel con capacidades de trazado de rayos y, en un principio, se ha demostrado que producen un rendimiento más alto que la versión estándar. [53]
Plato Stirling
Un disco Stirling o un sistema de motor de plato consiste en un reflector parabólico autónomo que concentra la luz en un receptor colocado en el punto focal del reflector. El reflector sigue al Sol a lo largo de dos ejes. El fluido de trabajo en el receptor se calienta a 250–700 ° C (482–1,292 ° F) y luego es usado por un motor Stirling para generar energía. [41] Los sistemas de plato parabólico proporcionan una alta eficiencia de energía solar a eléctrica (entre 31% y 32%), y su naturaleza modular proporciona escalabilidad. Los platos de Stirling Energy Systems (SES), United Sun Systems (USS) y Science Applications International Corporation (SAIC) en UNLV , y el Big Dish de la Universidad Nacional Australiana en Canberra , Australia, son representativos de esta tecnología. Un récord mundial de eficiencia solar a eléctrica fue establecido en 31.25% por platos SES en la Instalación Nacional de Prueba Térmica Solar (NSTTF) en Nuevo México el 31 de enero de 2008, un día frío y brillante. [54] Según su desarrollador, Ripasso Energy , una empresa sueca, en 2015 su sistema Dish Sterling que se estaba probando en el desierto de Kalahari en Sudáfrica mostró una eficiencia del 34%. [55] La instalación de SES en Maricopa, Phoenix fue la instalación de energía de disco Stirling más grande del mundo hasta que se vendió a United Sun Systems . Posteriormente, partes más grandes de la instalación se han trasladado a China como parte de la enorme demanda de energía.
Recuperación de petróleo mejorada mediante energía solar térmica
El calor del sol se puede usar para proporcionar vapor que se usa para hacer que el petróleo pesado sea menos viscoso y más fácil de bombear. La torre de energía solar y los colectores cilindro parabólicos se pueden utilizar para proporcionar el vapor que se utiliza directamente, por lo que no se requieren generadores y no se produce electricidad. La recuperación de petróleo mejorada mediante energía solar térmica puede prolongar la vida útil de los yacimientos petrolíferos con petróleo muy espeso que de otro modo no sería económico de bombear. [56]
CSP con almacenamiento de energía térmica
En una planta de CSP que incluye almacenamiento, la energía solar se utiliza primero para calentar la sal fundida o el aceite sintético que se almacena proporcionando energía térmica / calorífica a alta temperatura en tanques aislados. [57] [58] Más tarde, la sal fundida caliente (o aceite) se utiliza en un generador de vapor para producir vapor para generar electricidad mediante un turbogenerador de vapor según los requisitos. [59] Por lo tanto, la energía solar que está disponible solo a la luz del día se utiliza para generar electricidad las 24 horas del día a pedido como carga después de una planta de energía o una planta de pico solar. [60] [61] La capacidad de almacenamiento térmico se indica en horas de generación de energía a la capacidad de la placa de identificación . A diferencia de la energía solar fotovoltaica o termosolar sin almacenamiento, la generación de energía de las plantas de almacenamiento térmico solar se puede despachar y es autosostenible de manera similar a las plantas de energía de carbón / gas, pero sin la contaminación. [62] La CSP con plantas de almacenamiento de energía térmica también se puede utilizar como plantas de cogeneración para suministrar electricidad y vapor de proceso durante todo el día. A diciembre de 2018, el costo de generación de CSP con plantas de almacenamiento de energía térmica ha oscilado entre 5 c € / kWh y 7 c € / kWh dependiendo de la radiación solar de buena a media recibida en una ubicación. [63] A diferencia de las plantas solares fotovoltaicas, la CSP con plantas de almacenamiento de energía térmica también se puede utilizar económicamente durante todo el día para producir solo vapor de proceso que reemplaza la contaminación que emite combustibles fósiles . La planta de CSP también se puede integrar con energía solar fotovoltaica para una mejor sinergia. [64] [65] [66]
La CSP con sistemas de almacenamiento térmico también está disponible utilizando el ciclo Brayton con aire en lugar de vapor para generar electricidad y / o vapor durante todo el día. Estas plantas termosolares están equipadas con turbinas de gas para generar electricidad. [67] Estos también son de pequeña capacidad (<0,4 MW) con flexibilidad para instalar en un área de pocos acres. [67] El calor residual de la planta de energía también se puede utilizar para la generación de vapor de proceso y las necesidades de HVAC . [68] En caso de que la disponibilidad de tierra no sea una limitación, se puede instalar cualquier número de estos módulos hasta 1000 MW con RAMS y ventaja de costo, ya que el costo por MW de estas unidades es más barato que las estaciones termosolares de mayor tamaño. [69]
La calefacción urbana centralizada durante todo el día también es factible con plantas de almacenamiento termosolar concentrado . [70]
Despliegue en todo el mundo
País | Total | Adicional |
---|---|---|
España | 2,300 | 0 |
Estados Unidos | 1,738 | 0 |
Sudáfrica | 400 | 100 |
Marruecos | 380 | 200 |
India | 225 | 0 |
porcelana | 210 | 200 |
Emiratos Árabes Unidos | 100 | 0 |
Arabia Saudita | 50 | 50 |
Argelia | 25 | 0 |
Egipto | 20 | 0 |
Australia | 12 | 0 |
Tailandia | 5 | 0 |
Fuente : Informe de situación global de REN21 , 2017 y 2018 [71] [72] [8] |
El despliegue comercial de plantas de CSP comenzó en 1984 en los EE. UU. Con las plantas de SEGS . La última planta de SEGS se completó en 1990. De 1991 a 2005, no se construyeron plantas de CSP en ningún lugar del mundo. La capacidad global de CSP instalada aumentó casi diez veces entre 2004 y 2013 y creció a una media del 50 por ciento anual durante los últimos cinco de esos años. [73] : 51 En 2013, la capacidad instalada mundial aumentó en un 36% o casi 0,9 gigavatios (GW) a más de 3,4 GW. España y Estados Unidos siguieron siendo los líderes mundiales, mientras que el número de países con CSP instalada estaba creciendo, pero la rápida disminución del precio de la energía solar fotovoltaica, los cambios de política y la crisis financiera mundial detuvieron la mayor parte del desarrollo en estos países. 2014 fue el mejor año para la CSP, pero fue seguido por un rápido declive con solo una planta importante terminada en el mundo en 2016. Hay una tendencia notable hacia países y regiones en desarrollo con alta radiación solar con varias plantas grandes en construcción en 2017.
Año | 1984 | 1985 | 1989 | 1990 | 1991-2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Instalado | 14 | 60 | 200 | 80 | 0 | 1 | 74 | 55 | 179 | 307 | 629 | 803 | 872 | 925 | 420 | 110 | 100 | 550 | 381 |
Acumulativo | 14 | 74 | 274 | 354 | 354 | 355 | 429 | 484 | 663 | 969 | 1,598 | 2.553 | 3.425 | 4.335 | 4.705 | 4.815 | 4.915 | 5.465 | 6.451 [74] |
Fuentes : REN21 [71] [75] : 146 [73] : 51 [72] · CSP-world.com [76] · IRENA [77] · HeliosCSP [8] |
Eficiencia
La eficiencia de un sistema de energía solar de concentración dependerá de la tecnología utilizada para convertir la energía solar en energía eléctrica, la temperatura de funcionamiento del receptor y el rechazo de calor, las pérdidas térmicas en el sistema y la presencia o ausencia de otras pérdidas del sistema; Además de la eficiencia de conversión, el sistema óptico que concentra la luz solar también agregará pérdidas adicionales.
Los sistemas del mundo real reclaman una eficiencia de conversión máxima del 23-35% para los sistemas de tipo "torre de energía", que operan a temperaturas de 250 a 565 ° C, con el número de eficiencia más alto asumiendo una turbina de ciclo combinado. Los sistemas Dish Stirling, que operan a temperaturas de 550-750 ° C, afirman una eficiencia de aproximadamente el 30%. [78] Debido a la variación en la incidencia del sol durante el día, la eficiencia de conversión promedio lograda no es igual a estas eficiencias máximas, y las eficiencias netas anuales de energía solar a electricidad son del 7 al 20% para los sistemas de torres de energía piloto, y 12- 25% para sistemas de plato Stirling a escala de demostración. [78]
Teoría
La máxima eficiencia de conversión de cualquier sistema de energía térmica a eléctrica viene dada por la eficiencia de Carnot , que representa un límite teórico a la eficiencia que puede alcanzar cualquier sistema, establecido por las leyes de la termodinámica . Los sistemas del mundo real no logran la eficiencia de Carnot.
La eficiencia de conversión de la radiación solar incidente en el trabajo mecánico depende de las propiedades de radiación térmica del receptor solar y del motor térmico ( por ejemplo, turbina de vapor). La irradiación solar se convierte primero en calor por el receptor solar con la eficiencia y posteriormente el calor es convertido en energía mecánica por el motor térmico con la eficiencia , utilizando el principio de Carnot . [79] [80] La energía mecánica se convierte en energía eléctrica mediante un generador. Para un receptor solar con un convertidor mecánico ( por ejemplo , una turbina), la eficiencia de conversión general se puede definir de la siguiente manera:
dónde representa la fracción de luz incidente concentrada en el receptor, la fracción de luz incidente en el receptor que se convierte en energía térmica, la eficiencia de conversión de energía térmica en energía mecánica, y la eficiencia de convertir la energía mecánica en energía eléctrica.
es:
- con , , respectivamente, el flujo solar entrante y los flujos absorbidos y perdidos por el receptor solar del sistema.
La eficiencia de conversión es como máximo la eficiencia de Carnot, que está determinada por la temperatura del receptor y la temperatura del rechazo de calor ("temperatura del disipador de calor") ,
Las eficiencias del mundo real de los motores típicos alcanzan entre el 50% y como máximo el 70% de la eficiencia de Carnot debido a pérdidas como la pérdida de calor y el viento en las partes móviles.
Caso ideal
Por un flujo solar (p.ej ) concentrado tiempos con una eficiencia en el receptor solar del sistema con un área colectora y una absortividad :
- ,
- ,
En aras de la simplicidad, se puede suponer que las pérdidas son solo radiativas (una suposición justa para altas temperaturas), por lo tanto, para un área de reradiación A y una emisividad aplicando la ley de Stefan-Boltzmann se obtiene:
Simplificando estas ecuaciones considerando ópticas perfectas ( = 1) y sin considerar el último paso de conversión en electricidad por un generador, las áreas de recolección y reradiación son iguales y máximas de absortividad y emisividad ( = 1, = 1) luego sustituyendo en la primera ecuación se obtiene
El gráfico muestra que la eficiencia general no aumenta de manera constante con la temperatura del receptor. Aunque la eficiencia del motor térmico (Carnot) aumenta con una temperatura más alta, la eficiencia del receptor no lo hace. Por el contrario, la eficiencia del receptor está disminuyendo, ya que la cantidad de energía que no puede absorber (Q perdida ) aumenta en una cuarta potencia en función de la temperatura. Por tanto, existe una temperatura máxima alcanzable. Cuando la eficiencia del receptor es nula (curva azul en la figura siguiente), T max es:
Existe una temperatura T opta por la cual la eficiencia es máxima, es decir . cuando la derivada de eficiencia relativa a la temperatura del receptor es nula:
En consecuencia, esto nos lleva a la siguiente ecuación:
Resolver esta ecuación numéricamente nos permite obtener la temperatura de proceso óptima según el índice de concentración solar. (curva roja en la figura siguiente)
C | 500 | 1000 | 5000 | 10000 | 45000 (máx. Para la Tierra) |
---|---|---|---|---|---|
T max | 1720 | 2050 | 3060 | 3640 | 5300 |
T optar | 970 | 1100 | 1500 | 1720 | 2310 |
Dejando de lado las eficiencias teóricas, la experiencia del mundo real de la CSP revela un déficit del 25% al 60% en la producción proyectada, una buena parte de la cual se debe a las pérdidas prácticas del ciclo de Carnot no incluidas en el análisis anterior.
Costo y valor de la CSP
A partir de 2020, las estaciones de energía solar concentrada a escala de servicios públicos menos costosas en los Estados Unidos y en todo el mundo siguen siendo cinco veces más caras que las centrales fotovoltaicas a escala de servicios públicos , con un precio mínimo proyectado de 7 centavos por kilovatio-hora para los más avanzados. Estaciones de CSP contra mínimos históricos de 1,32 centavos por kWh [81] para fotovoltaica a gran escala. [82] Esta diferencia de precio de cinco veces se ha mantenido desde 2018. [83]
Aunque el despliegue general de CSP sigue siendo limitado, el costo nivelado de la energía de las plantas a escala comercial ha disminuido significativamente en los últimos años. Con una tasa de aprendizaje estimada en alrededor del 20% de reducción de costos por cada duplicación de la capacidad [84], el costo se acercaba al límite superior del rango de costos de combustibles fósiles a principios de la década de 2020 impulsado por esquemas de apoyo en varios países, incluida España, el EE. UU., Marruecos, Sudáfrica, China y los Emiratos Árabes Unidos:
En los mercados de todo el mundo, la CSP se enfrenta a una situación difícil y el despliegue se ha ralentizado considerablemente, ya que la mayoría de los mercados mencionados han cancelado su apoyo [85], ya que la tecnología resultó ser más cara por kWH que la energía solar fotovoltaica. y energía eólica. Sin embargo, el valor de la CSP es hoy la combinación con el almacenamiento de energía térmica (TES) que hace que las plantas sean despachables y una buena adición para los sistemas de energía ricos en generación fluctuante de energía fotovoltaica y eólica. Se espera que la energía de CSP con TES siga siendo más barata que la fotovoltaica con baterías de litio para duraciones de almacenamiento superiores a 4 horas al día [86] , lo que permite, por ejemplo, una carga base solar barata que podría ser interesante para procesos intensivos en energía como la fundición o la hidrólisis .
Incentivos y Mercados
España
En 2008, España lanzó el primer mercado de CSP a escala comercial en Europa. Hasta 2012, la generación de electricidad termosolar era inicialmente elegible para el pago de la tarifa de alimentación (art. 2 RD 661/2007), lo que llevó a la creación de la flota de CSP más grande del mundo, que con 2,3 GW de capacidad instalada aporta alrededor de 5 TWh de energía a la red española cada año. [87] Los requisitos iniciales para las plantas en el FiT fueron:
- Sistemas inscritos en el registro de sistemas antes del 29 de septiembre de 2008: 50 MW para sistemas termosolares.
- Sistemas registrados después del 29 de septiembre de 2008 (solo PV).
Los límites de capacidad para los diferentes tipos de sistemas fueron redefinidos durante la revisión de las condiciones de aplicación cada trimestre (art. 5 RD 1578/2008, Anexo III RD 1578/2008). Previo al final de un período de solicitud, los límites de mercado especificados para cada tipo de sistema se publican en la página web del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio (art. 5 RD 1578/2008). [88] Debido a preocupaciones por los costes, España ha detenido la aceptación de nuevos proyectos para la tarifa de alimentación el 27 de enero de 2012 [89] [90] Los proyectos ya aceptados se vieron afectados por un "impuesto solar" del 6% sobre la alimentación tarifas, reduciendo efectivamente la tarifa de alimentación. [91]
Después de una década perdida para la CSP en Europa, España anunció en su Plan Nacional de Energía y Clima la intención de agregar 5 GW de capacidad de CSP entre 2021 y 2030. [92] Con este fin, subastas bianuales de 200 MW de capacidad de CSP a partir de 2021. se esperan, pero aún no se conocen los detalles. [93]
Australia
Hasta ahora no se ha encargado ningún proyecto de CSP a escala comercial en Australia, pero se sugirieron varios proyectos. En 2017, el desarrollador estadounidense de CSP, SolarReserve, ahora en bancarrota, recibió un PPA para realizar el Proyecto de energía solar térmica Aurora de 150MW en Australia del Sur a una tasa histórica baja de solo AUD $ 0.08 / kWh o cerca de USD $ 0.06 / kWh. [94] Lamentablemente, la empresa no consiguió financiación y el proyecto se canceló. Otra aplicación prometedora para la CSP en Australia son las minas que necesitan electricidad las 24 horas del día, los 7 días de la semana, pero que a menudo no tienen conexión a la red. Vast Solar, una empresa de nueva creación que tiene como objetivo comercializar un novedoso diseño modular de CSP de tercera generación [95] [96], está buscando iniciar la construcción de una instalación de combinación de CSP y PV de 50MW en Mt. Isa de North-West Queensland en 2021. [97]
A nivel federal, en virtud del Objetivo de energía renovable a gran escala (LRET), en funcionamiento en virtud de la Ley de electricidad de energía renovable de 2000, la generación de electricidad termosolar a gran escala a partir de centrales eléctricas RET acreditadas puede tener derecho a crear certificados de generación a gran escala (LGC) ). Estos certificados pueden luego venderse y transferirse a entidades responsables (generalmente minoristas de electricidad) para cumplir con sus obligaciones en virtud de este esquema de certificados negociables. Sin embargo, dado que esta legislación es tecnológicamente neutra en su funcionamiento, tiende a favorecer tecnologías de energía renovable más consolidadas con un coste de generación nivelado más bajo, como la energía eólica terrestre a gran escala, en lugar de la termosolar y la CSP. [98] A nivel estatal, las leyes de alimentación de energía renovable normalmente están limitadas por la capacidad máxima de generación en kWp, y están abiertas solo a la generación de escala micro o media y, en varios casos, solo están abiertas a la generación solar fotovoltaica (fotovoltaica). Esto significa que los proyectos de CSP a mayor escala no serían elegibles para el pago de incentivos de alimentación en muchas de las jurisdicciones estatales y territoriales.
porcelana
En 2016, China anunció su intención de construir un lote de 20 proyectos de demostración de CSP tecnológicamente diversos en el contexto del 13.o Plan Quinquenal , con la intención de construir una industria de CSP competitiva internacionalmente. [99] Desde que se completaron las primeras plantas en 2018, la electricidad generada a partir de las plantas con almacenamiento térmico está respaldada por una FiT fijada administrativamente de 1,5 RMB por kWh. [100] A finales de 2020, China explotaba un total de 545 MW en 12 plantas de CSP, [101] siete plantas (320 MW) son torres de sales fundidas; otras dos plantas (150MW) utilizan el diseño de colectores cilindroparabólicos Eurotrough 150, [102] tres plantas (75 MW) utilizan colectores Fresnel de revestimiento. Los planes para construir un segundo lote de proyectos de demostración nunca se promulgaron y se desconoce el apoyo adicional de tecnología específica para CSP en el próximo 14º Plan Quinquenal . El apoyo actual está establecido para los proyectos restantes del lote de demostración y se agotará a fines de 2021. [103]
India
En marzo de 2020, SECI convocó licitaciones de 5000 MW que pueden ser una combinación de energía solar fotovoltaica, solar térmica con almacenamiento y energía a base de carbón (mínimo 51% de fuentes renovables) para suministrar energía las 24 horas con un mínimo del 80% de disponibilidad anual. [104] [105]
Futuro
Un estudio realizado por Greenpeace Internacional , la Asociación de Electricidad Solar Térmica Europea y la Agencia Internacional de la Energía 's SolarPACES grupo investigó el potencial y futuro de la energía solar concentrada. El estudio encontró que la energía solar concentrada podría representar hasta el 25% de las necesidades energéticas del mundo para 2050. El aumento de la inversión sería de 2 mil millones de euros en todo el mundo a 92,5 mil millones de euros en ese período de tiempo. [106] España es líder en tecnología de energía solar concentrada, con más de 50 proyectos aprobados por el gobierno en proceso. Además, exporta su tecnología, lo que aumenta aún más la participación de la tecnología en energía en todo el mundo. Debido a que la tecnología funciona mejor con áreas de alta insolación (radiación solar), los expertos predicen el mayor crecimiento en lugares como África, México y el suroeste de Estados Unidos. Indica que los sistemas de almacenamiento térmico basados en nitratos ( calcio , potasio , sodio , ...) harán que las plantas termosolares sean cada vez más rentables. El estudio examinó tres resultados diferentes para esta tecnología: ningún aumento en la tecnología CSP, la inversión continua como ha sido en España y EE. UU. Y, finalmente, el verdadero potencial de la CSP sin barreras para su crecimiento. Los resultados de la tercera parte se muestran en la siguiente tabla:
Año | Inversión anual | Capacidad acumulada |
---|---|---|
2015 | 21.000 millones de euros | 4.755 MW |
2050 | 174.000 millones de euros | 1.500.000 MW |
Por último, el estudio reconoció cómo la tecnología de la CSP estaba mejorando y cómo esto daría lugar a una disminución drástica de los precios para 2050. Predijo una caída del rango actual de 0,23–0,15 € / kWh a 0,14–0,10 € / kWh. [106]
La Unión Europea estudió el desarrollo de una red de plantas de energía solar por valor de 400.000 millones de euros (774.000 millones de dólares estadounidenses) con base en la región del Sahara utilizando tecnología CSP que se conocerá como Desertec , para crear "una nueva red libre de carbono que vincule a Europa, Oriente Medio y África del Norte". El plan fue respaldado principalmente por industriales alemanes y predijo una producción del 15% de la energía de Europa para 2050. Marruecos era un socio importante en Desertec y como apenas tiene el 1% del consumo de electricidad de la UE, podría producir energía más que suficiente para todo el país con un gran excedente energético para entregar a Europa. [107] Argelia tiene la mayor área de desierto, y la empresa privada argelina Cevital se inscribió en Desertec. [107] Con su amplio desierto (el mayor potencial de CSP en las regiones del Mediterráneo y Oriente Medio, alrededor de 170 TWh / año) y su ubicación geográfica estratégica cerca de Europa, Argelia es uno de los países clave para asegurar el éxito del proyecto Desertec. Además, con la abundante reserva de gas natural en el desierto argelino, esto fortalecerá el potencial técnico de Argelia en la adquisición de Centrales Híbridas Solar-Gas para la generación de electricidad las 24 horas. La mayoría de los participantes se retiraron del esfuerzo a finales de 2014.
La experiencia con las primeras plantas de CSP de su tipo en los EE. UU. Fue mixta. Solana en Arizona e Ivanpah en California indican grandes déficits de producción en la generación de electricidad entre el 25% y el 40% en los primeros años de operación. Los productores culpan a las nubes y al clima tormentoso, pero los críticos parecen pensar que hay problemas tecnológicos. Estos problemas están provocando que las empresas de servicios públicos paguen precios inflados por la electricidad al por mayor y amenazan la viabilidad a largo plazo de la tecnología. A medida que los costos fotovoltaicos continúan cayendo en picado, muchos piensan que la CSP tiene un futuro limitado en la producción de electricidad a escala de servicios públicos. [108] En otros países, especialmente en España y Sudáfrica, las centrales termosolares han cumplido los parámetros de diseño [109]
La CSP tiene otros usos además de la electricidad. Los investigadores están investigando reactores solares térmicos para la producción de combustibles solares, haciendo de la energía solar una forma de energía totalmente transportable en el futuro. Estos investigadores utilizan el calor solar de la CSP como catalizador de la termoquímica para romper moléculas de H 2 O, para crear hidrógeno (H 2 ) a partir de energía solar sin emisiones de carbono. [110] Al dividir tanto el H 2 O como el CO 2 , otros hidrocarburos muy utilizados, por ejemplo, el combustible de aviación utilizado para volar aviones comerciales, también podrían crearse con energía solar en lugar de con combustibles fósiles. [111]
Plantas de energía solar a muy gran escala
Ha habido varias propuestas para plantas de energía solar a muy gran escala de un tamaño de gigavatios. [112] Incluyen la propuesta Euromediterránea Desertec y el Proyecto Helios en Grecia (10 GW), ambos ahora cancelados. Un estudio de 2003 concluyó que el mundo podría generar 2.357.840 TWh cada año a partir de plantas de energía solar a gran escala utilizando el 1% de cada uno de los desiertos del mundo. El consumo total en todo el mundo fue de 15 223 TWh / año [113] (en 2003). Los proyectos de tamaño de gigavatios habrían sido conjuntos de plantas individuales de tamaño estándar. En 2012, el BLM puso a disposición 97,921,069 acres (39,627,251 hectáreas) de tierra en el suroeste de los Estados Unidos para proyectos solares, suficiente para entre 10,000 y 20,000 GW. [114] La planta individual más grande en funcionamiento es la central solar Noor de 510 MW . En 2022, la cuarta fase de CSP de 700 MW del parque solar Mohammed bin Rashid Al Maktoum de 5GW en Dubai se convertirá en el mayor complejo solar con CSP.
Sitios adecuados
Los lugares con mayor irradiancia directa son secos, a gran altura y ubicados en los trópicos . Estas ubicaciones tienen un mayor potencial de CSP que las áreas con menos sol.
Las minas a cielo abierto abandonadas , las pendientes moderadas de las colinas y las depresiones de los cráteres pueden ser ventajosas en el caso de la CSP de torre de energía, ya que la torre de energía se puede ubicar en el suelo integral con el tanque de almacenamiento de sales fundidas. [115]
Efectos ambientales
La CSP tiene una serie de efectos ambientales, particularmente en el uso del agua, el uso de la tierra y el uso de materiales peligrosos. [116] El agua se utiliza generalmente para enfriar y limpiar espejos. Algunos proyectos están estudiando varios enfoques para reducir el uso de agua y agentes de limpieza, incluido el uso de barreras, revestimientos antiadherentes en espejos, sistemas de nebulización de agua y otros. [117]
Efectos sobre la vida silvestre
Los insectos pueden ser atraídos por la luz brillante causada por la tecnología solar concentrada y, como resultado, las aves que los cazan pueden morir quemadas si vuelan cerca del punto donde se enfoca la luz. Esto también puede afectar a las aves rapaces que cazan aves. [118] [119] [120] [121] Los opositores citaron a los funcionarios federales de vida silvestre que llamaban a las torres de energía Ivanpah "mega trampas" para la vida silvestre. [122] [123] [124]
Según informes rigurosos, en más de seis meses, se contaron 133 aves chamuscadas. [125] Al enfocar no más de cuatro espejos en cualquier lugar en el aire durante el modo de espera, en Crescent Dunes Solar Energy Project , en tres meses, la tasa de mortalidad cayó a cero. [126] Aparte de los EE. UU., No se han informado muertes de aves en plantas de CSP a nivel internacional.
Ver también
- Energía fotovoltaica concentrada (CPV)
- Iluminación natural
- Lista de centrales termosolares
- Concentrador solar luminiscente
- Colector solar híbrido térmico fotovoltaico # Concentrador PV / T (CPVT) (CPVT)
- Estanque de evaporación de sal
- Aire acondicionado solar
- Energía solar térmica
- Colector solar térmico
- Calentamiento solar de agua
- Almacenamiento de energía térmica
- Ciclo termoquímico
Referencias
- ^ "Cómo funciona CSP: torre, comedero, Fresnel o plato" . SolarPACES . 12 de junio de 2018 . Consultado el 29 de noviembre de 2019 .
- ^ Boerema, Nicolás; Morrison, Graham; Taylor, Robert; Rosengarten, Gary (1 de noviembre de 2013). "Diseño de cartelera de receptor central termosolar de alta temperatura". Energía solar . 97 : 356–368. Código Bibliográfico : 2013SoEn ... 97..356B . doi : 10.1016 / j.solener.2013.09.008 .
- ^ Law, Edward W .; Prasad, Abhnil A .; Kay, Merlinde; Taylor, Robert A. (1 de octubre de 2014). "Previsión de irradiancia normal directa y su aplicación a la previsión de producción térmica solar concentrada - Una revisión". Energía solar . 108 : 287-307. Código bibliográfico : 2014SoEn..108..287L . doi : 10.1016 / j.solener.2014.07.008 .
- ^ Law, Edward W .; Kay, Merlinde; Taylor, Robert A. (1 de febrero de 2016). "Cálculo del valor económico de una planta termosolar operada mediante previsiones directas de irradiancia normal". Energía solar . 125 : 267-281. Código bibliográfico : 2016SoEn..125..267L . doi : 10.1016 / j.solener.2015.12.031 .
- ^ "Sol a gasolina" (PDF) . Laboratorios Nacionales Sandia. Archivado desde el original (PDF) el 19 de febrero de 2013 . Consultado el 11 de abril de 2013 .
- ^ "Sistema Integrado de Reacción Termoquímica Solar" . Departamento de Energía de Estados Unidos . Consultado el 11 de abril de 2013 .
- ^ Matthew L. Wald (10 de abril de 2013). "Nuevo proceso solar aprovecha más el gas natural" . The New York Times . Consultado el 11 de abril de 2013 .
- ^ a b c "La energía solar concentrada aumenta la capacidad global acumulada más del 11% a poco menos de 5,5 GW en 2018" . Consultado el 18 de junio de 2019 .
- ^ Janet L. Sawin y Eric Martinot (29 de septiembre de 2011). "Las energías renovables se recuperaron en 2010, encuentra el informe global de REN21" . Mundo de las energías renovables . Archivado desde el original el 2 de noviembre de 2011.
- ^ Louis Boisgibault, Fahad Al Kabbani (2020): Transición energética en metrópolis, zonas rurales y desiertos . Wiley - ISTE . (Serie de energía) ISBN 9781786304995 .
- ^ "¿Nueva oportunidad para la CSP de EE. UU.? California proscribe las plantas de peaker alimentadas con gas" . Consultado el 23 de febrero de 2018 .
- ^ Deign, Jason (24 de junio de 2019). "La energía solar concentrada vuelve silenciosamente" . www.greentechmedia.com .
- ^ "A medida que las ofertas de energía solar concentrada caen a mínimos históricos, los precios divergen entre las diferentes regiones" . Consultado el 23 de febrero de 2018 .
- ^ Chris Clarke. "¿Están condenadas las torres de energía solar en California?" . KCET .
- ^ "Después del bombo de Desertec: ¿sigue viva la concentración de energía solar?" . Consultado el 24 de septiembre de 2017 .
- ^ "La CSP no compite con la fotovoltaica, compite con el gas" . Consultado el 4 de marzo de 2018 .
- ^ "Los costos de energía solar concentrada cayeron un 46% entre 2010 y 2018" . Consultado el 3 de junio de 2019 .
- ^ "El impulso de los Emiratos Árabes Unidos sobre la energía solar concentrada debería abrir los ojos en todo el mundo" . Consultado el 29 de octubre de 2017 .
- ^ "La energía solar concentrada cayó un 50% en seis meses" . Consultado el 31 de octubre de 2017 .
- ^ Reuters (20 de septiembre de 2017). "ACWA Power escala el diseño de canal de torre para establecer un precio de CSP récord" . New Energy Update / CSP Today . Consultado el 29 de noviembre de 2019 .
- ^ "SolarReserve licita CSP por menos de 5 centavos en subasta chilena" . Consultado el 29 de octubre de 2017 .
- ^ "SolarReserve ofrece energía solar de 24 horas a 6,3 centavos en Chile" . CleanTechnica. 13 de marzo de 2017 . Consultado el 14 de marzo de 2017 .
- ^ Thomas W. Africa (1975). "Arquímedes a través del espejo". El mundo clásico . 68 (5): 305-308. doi : 10.2307 / 4348211 . JSTOR 4348211 .
- ↑ Ken Butti, John Perlin (1980) A Golden Thread: 2500 Years of Solar Architecture and Technology , Cheshire Books, págs. 66-100, ISBN 0442240058 .
- ^ Meyer, CM. "De los valles al triunfo: SEGS y gas" . Eepublishers.co.za . Archivado desde el original el 7 de agosto de 2011 . Consultado el 22 de abril de 2013 .
- ^ Cutler J. Cleveland (23 de agosto de 2008). Shuman, Frank . Enciclopedia de la Tierra.
- ^ Paul Collins (primavera de 2002) La hermosa posibilidad . Revista Cabinet, número 6.
- ^ "Una nueva invención para aprovechar el sol" Ciencia popular , noviembre de 1929
- ^ Ken Butti, John Perlin (1980) Un hilo de oro: 2500 años de arquitectura y tecnología solar , Cheshire Books, p. 68, ISBN 0442240058 .
- ^ "Almacenamiento de sal fundida" . large.stanford.edu . Consultado el 31 de marzo de 2019 .
- ^ "El proyecto solar de Ivanpah se enfrenta al riesgo de incumplimiento de los contratos de PG&E" . Noticias de KQED . Archivado desde el original el 25 de marzo de 2016.
- ^ "eSolar Sierra SunTower: una historia de bajo rendimiento de la energía solar de concentración | Cartera de GUNTHER" . guntherportfolio.com .
- ^ "Por qué la energía solar de concentración necesita almacenamiento para sobrevivir" . Consultado el 21 de noviembre de 2017 .
- ^ Tipos de plantas termosolares termosolares . Tomkonrad.wordpress.com. Consultado el 22 de abril de 2013.
- ^ a b Chaves, Julio (2015). Introducción a la óptica sin imágenes, segunda edición . Prensa CRC . ISBN 978-1482206739.
- ^ a b Roland Winston, Juan C. Miñano, Pablo G. Benitez (2004) Óptica sin imágenes , Academic Press, ISBN 978-0127597515 .
- ^ Norton, Brian (2013). Aprovechamiento del calor solar . Saltador. ISBN 978-94-007-7275-5.
- ^ Nuevas innovaciones en energía solar térmica . Popularmechanics.com (1 de noviembre de 2008). Consultado el 22 de abril de 2013.
- ^ Chandra, Yogender Pal (17 de abril de 2017). "Optimización numérica y análisis de pérdidas térmicas convectivas de un sistema receptor colector colector cilindro-parabólico solar mejorado con aislamiento térmico unilateral". Energía solar . 148 : 36–48. Código bibliográfico : 2017SoEn..148 ... 36C . doi : 10.1016 / j.solener.2017.02.051 .
- ^ Vignarooban, K .; Xinhai, Xu (2015). "Fluidos de transferencia de calor para sistemas de energía solar de concentración - Una revisión". Energía aplicada . 146 : 383–396. doi : 10.1016 / j.apenergy.2015.01.125 .
- ^ a b c Christopher L. Martin; D. Yogi Goswami (2005). Referencia de bolsillo de energía solar . Earthscan. pag. 45. ISBN 978-1-84407-306-1.
- ^ "Instalaciones concentradoras de enfoque lineal: DCS, DISS, EUROTROUGH y LS3" . Plataforma Solar de Almería. Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2007 . Consultado el 29 de septiembre de 2007 .
- ^ a b Deloitte Touche Tohmatsu Ltd, "Energy & Resources Predictions 2012" , 2 de noviembre de 2011
- ^ Helman, "Aceite del sol" , "Forbes", 25 de abril de 2011
- ^ Goossens, Ehren, "Chevron usa vapor termosolar para extraer petróleo en California" , "Bloomberg", 3 de octubre de 2011
- ^ "Tres módulos solares del primer proyecto de energía solar concentrada de torre de haz descendente comercial del mundo que se conectará a la red" . Consultado el 18 de agosto de 2019 .
- ^ "Ivanpah - la planta solar más grande del mundo en el desierto de California" . www.brightsourceenergy.com .
- ^ "Navegador de datos de electricidad" . www.eia.gov .
- ^ "Navegador de datos de electricidad" . www.eia.gov .
- ^ "Navegador de datos de electricidad" . www.eia.gov .
- ^ CLFR compacto . Physics.usyd.edu.au (12 de junio de 2002). Consultado el 22 de abril de 2013.
- ^ Reflector de Fresnel lineal compacto (CLFR) de Ausra y enfoque de temperatura más baja . ese.iitb.ac.in
- ^ Abbas, R .; Muñoz-Antón, J .; Valdés, M .; Martínez-Val, JM (agosto de 2013). "Reflectores Fresnel lineales de alta concentración". Conversión y Gestión de Energía . 72 : 60–68. doi : 10.1016 / j.enconman.2013.01.039 .
- ^ Sandia, Stirling Energy Systems estableció un nuevo récord mundial de eficiencia de conversión de energía solar a red. Archivado el 19 de febrero de 2013 en Wayback Machine Share.sandia.gov (12 de febrero de 2008). Consultado el 22 de abril de 2013.
- ^ Jeffrey Barbee (13 de mayo de 2015). "¿Podría ser este el sistema de electricidad solar más eficiente del mundo?" . The Guardian . Consultado el 21 de abril de 2017 .
El 34% de la energía del sol que golpea los espejos se convierte directamente en energía eléctrica disponible en la red.
- ^ "El desarrollador de CSP EOR recorta costes en un proyecto de energía solar concentrada de 1 GW en Omán" . Consultado el 24 de septiembre de 2017 .
- ^ "Cómo funciona el almacenamiento de energía térmica de CSP - SolarPACES" . SolarPACES . 10 de septiembre de 2017 . Consultado el 21 de noviembre de 2017 .
- ^ "Almacenamiento de energía en sales fundidas" . Archivado desde el original el 29 de agosto de 2017 . Consultado el 22 de agosto de 2017 .
- ^ "Lo último en almacenamiento de energía térmica" . Consultado el 22 de agosto de 2017 .
- ^ "Concentrar la energía solar no es viable sin almacenamiento, dicen los expertos" . Consultado el 29 de agosto de 2017 .
- ^ "Cómo las plantas de picores solares podrían reemplazar los picos de gas" . Consultado el 2 de abril de 2018 .
- ^ "Aurora: lo que debe saber sobre la torre de energía solar de Port Augusta" . Consultado el 22 de agosto de 2017 .
- ^ “2018, año en el que la Energía Solar Concentrada volvió a brillar” . Consultado el 18 de diciembre de 2018 .
- ^ "Energía solar controlable - precio competitivo por primera vez en África del Norte" . Consultado el 7 de junio de 2019 .
- ^ "Marruecos rompe un nuevo récord con 800 MW Midelt 1 CSP-PV a 7 centavos" . Consultado el 7 de junio de 2019 .
- ^ "Marruecos es pionero en la energía fotovoltaica con almacenamiento térmico en el proyecto CSP Midelt de 800 MW" . Consultado el 25 de abril de 2020 .
- ^ a b "Acuerdo de 247Solar y Masen Ink para la primera planta de energía solar concentrada de próxima generación operativa" . Consultado el 31 de agosto de 2019 .
- ^ "Tecnología de energía solar concentrada modular y escalable 247Solar que ROST comercializará para la minería" . Consultado el 31 de octubre de 2019 .
- ^ "El gasto de capital de las plantas modulares de energía solar concentrada podría reducirse a la mitad si se desplegara 1 GW" . Consultado el 31 de octubre de 2019 .
- ^ "Primera planta de calefacción de distrito solar del Tíbet" . Consultado el 20 de diciembre de 2019 .
- ^ a b Informe de estado global de energías renovables , REN21, 2017
- ^ a b Renovables 2017: Informe de estado global , REN21, 2018
- ^ a b REN21 (2014). Renovables 2014: Informe de situación global (PDF) . ISBN 978-3-9815934-2-6. Archivado desde el original (PDF) el 15 de septiembre de 2014 . Consultado el 14 de septiembre de 2014 .
- ^ "La energía solar concentrada tuvo una capacidad instalada total global de 6.451 MW en 2019" . Consultado el 3 de febrero de 2020 .
- ^ REN21 (2016). Renovables 2016: Informe de situación global (PDF) . ISBN 978-3-9818107-0-7.
- ^ "Datos y cifras de CSP" . csp-world.com. Junio de 2012. Archivado desde el original el 29 de abril de 2013 . Consultado el 22 de abril de 2013 .
- ^ "Concentración de energía solar" (PDF) . Agencia Internacional de Energías Renovables. Junio de 2012. p. 11. Archivado desde el original (PDF) el 22 de noviembre de 2012 . Consultado el 9 de septiembre de 2012 .
- ^ a b Agencia Internacional de Energías Renovables, "Tabla 2.1: Comparación de diferentes tecnologías de CSP", en Energía solar de concentración, Volumen 1: Sector de energía , TECNOLOGÍAS DE ENERGÍAS RENOVABLES: SERIE DE ANÁLISIS DE COSTOS, junio de 2012, p. 10. Consultado el 23 de mayo de 2019.
- ^ EA Fletcher (2001). "Procesamiento solar térmico: una revisión". Revista de Ingeniería de Energía Solar . 123 (2): 63. doi : 10.1115 / 1.1349552 .
- ^ Aldo Steinfeld y Robert Palumbo (2001). "Tecnología de proceso termoquímico solar" (PDF) . Enciclopedia de ciencia física y tecnología, RA Meyers Ed . Prensa académica. 15 : 237-256. Archivado desde el original (PDF) el 19 de julio de 2014.
- ^ Shahan, Zachary (30 de agosto de 2020). "Nueva oferta de precio solar récord - 1.3 ¢ / kWh" . CleanTechnica . Consultado el 8 de enero de 2021 .
- ^ "Energía solar de concentración" , NERL Annual Technology Baseline , 2020
- ^ "Energía solar de concentración" , NERL Annual Technology Baseline , 2018
- ^ Johan Lilliestam; et al. (2017). "Tasas de aprendizaje observadas empíricamente para la concentración de energía solar y sus respuestas al cambio de régimen". Energía de la naturaleza . 2 (17094): 17094. Bibcode : 2017NatEn ... 217094L . doi : 10.1038 / nenergy.2017.94 .
- ^ Johan Lilliestam; et al. (2020). "Las perspectivas a corto y medio plazo para la concentración de energía solar: mayormente nublado, posibilidad de sol" . Las fuentes de energía, la Parte B . 16 : 23–41. doi : 10.1080 / 15567249.2020.1773580 .
- ^ Franziska Schöniger; et al. (2021). "Hacer que el sol brille por la noche: comparando el costo de la energía solar de concentración y fotovoltaica despachables con el almacenamiento" . Las fuentes de energía, la Parte B . 16 : 55–74. doi : 10.1080 / 15567249.2020.1843565 .
- ^ [1] Generación a partir de los 2,3 GW de CSP existentes en España que muestran incrementos anuales constantes.
- ^ Tarifa de alimentación (Régimen Especial) . res-legal.de (12 de diciembre de 2011).
- ^ El gobierno español detiene las tarifas de alimentación de energía fotovoltaica y CSP. Archivado el 5 de agosto de 2012 en Wayback Machine . Solarserver.com (30 de enero de 2012). Consultado el 22 de abril de 2013.
- ^ España suspende las tarifas de alimentación para las energías renovables . Instituteforenergyresearch.org (9 de abril de 2012). Consultado el 22 de abril de 2013.
- ^ España introduce un impuesto sobre la energía del 6% . Evwind.es (14 de septiembre de 2012). Consultado el 22 de abril de 2013.
- ^ https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/ec_courtesy_translation_es_necp.pdf
- ^ "El MITECO aprueba la orden para iniciar el calendario de subastas" . www.miteco.gob.es .
- ^ Kraemer, S. (2017), SolarReserve rompe el récord de precios de CSP con un contrato de 6 centavos, SolarPACES [2]
- ^ Kraemer, S. (2019) Vast Solar basado en sodio combina lo mejor de CSP de canal y torre para ganar nuestro premio a la innovación, SolarPACES [3]
- ^ El desarrollador de minitorre CSP de New Energy Update (2019) predice costos por debajo de $ 50 / MWh [4]
- ^ Revista PV (2020) Vast Solar prevé una planta híbrida solar de 600 millones de dólares para Mount Isa [5]
- ^ ¿ Una peligrosa obsesión con el menor costo? Cambio climático, ley de energías renovables y comercio de emisiones Prest, J. (2009) en Ley de cambio climático: consideraciones comparativas, contractuales y regulatorias , W. Gumley & T. Daya-Winterbottom (eds.) Lawbook Company, ISBN 0455226342
- ^ El dragón despierta: ¿China salvará o conquistará la energía solar concentrada? https://doi.org/10.1063/1.5117648
- ^ "Revisión de 2018: desarrollo de proyectos piloto de energía solar concentrada de China" . Consultado el 15 de enero de 2019 .
- ^ Johan Lilliestam, Richard Thonig, Alina Gilmanova y Chuncheng Zang. (2020). CSP.guru (Versión 2020-07-01) [Conjunto de datos]. Zenodo. http://doi.org/10.5281/zenodo.4297966
- ^ SolarPACES (2021), EuroTrough ayudó a reducir el tiempo de aceleración de la CSP Urat de 100 MW de China https://www.solarpaces.org/eurotrough-cut-ramp-up-in-china-100-mw-urat-csp%E2 % 80% A8
- ^ HeliosCSP (2020) China considera la retirada de los subsidios para la energía solar concentrada (CSP) y la energía eólica marina en 2021 http://helioscsp.com/china-mulls-withdrawal-of-subsidies-for-concentrated-solar-power-csp -y-energía-eólica-marina-en-2021 /
- ^ "SECI emite licitación por 5 GW de energía renovable las 24 horas del día combinada con térmica" . Consultado el 29 de marzo de 2020 .
- ^ "SECI invita a EoI a comprar energía para combinar con fuentes renovables" . Consultado el 29 de enero de 2020 .
- ^ a b La energía solar concentrada podría generar 'un cuarto de la energía del mundo' Guardian
- ^ a b Tom Pfeiffer (23 de agosto de 2009) El plan energético sahariano de Europa: ¿milagro o espejismo? Reuters
- ^ Cassandra Sweet (13 de junio de 2015). "Los proyectos solares de alta tecnología no se cumplen" . WSJ .
- ^ Kraemer, S. (2020) En Sudáfrica y España, CSP está cumpliendo o superando los objetivos de operación proyectados https://www.solarpaces.org/in-south-africa-and-spain-csp-is-meeting-or- superando-los-objetivos-operacionales-proyectados /
- ^ Kraemer, Susan (21 de diciembre de 2017). "CSP es el renovable más eficiente para dividir agua en hidrógeno" . SolarPACES.org . Consultado el 3 de agosto de 2018 .
- ^ EurekAlert! (15 de noviembre de 2017). "Solar del desierto para alimentar siglos de viajes aéreos" . EurekAlert! . Consultado el 3 de agosto de 2018 .
- ^ "El Sahara: ¿una batería solar para Europa?" . Consultado el 21 de abril de 2018 .
- ^ Un estudio de sistemas desérticos solares muy grandes con los requisitos y beneficios para aquellas naciones que tienen un alto potencial de irradiación solar . geni.org.
- ^ Mapas y datos de recursos solares . Solareis.anl.gov. Recuperado el 22 de abril de 2013. [ dudoso ]
- ^ "Solar se dirige a las colinas mientras la tecnología de las torres se pone patas arriba" . Consultado el 21 de agosto de 2017 .
- ^ "Impactos ambientales de la energía solar | Unión de científicos interesados" . www.ucsusa.org .
- ^ Bolitho, Andrea (20 de mayo de 2019). "Refrigeración y limpieza inteligente para plantas de energía solar concentrada" . euronews .
- ^ John Roach. "Las aves quemadas se convierten en nuevas víctimas ambientales de la búsqueda de energía" . NBC News .
- ^ Michael Howard (20 de agosto de 2014). "Las plantas solares térmicas tienen un problema de relaciones públicas, y ese problema de relaciones públicas es pájaros muertos prendiéndose fuego" . Esquire .
- ^ "Las plantas solares emergentes queman pájaros en el aire" . Fox News .
- ^ "Noticias de Associated Press" . bigstory.ap.org .
- ^ "Cómo una granja solar prendió fuego a cientos de pájaros" . Nature World News .
- ^ "Recarga de página completa" . IEEE Spectrum: Noticias de tecnología, ingeniería y ciencia .
- ^ [6]
- ^ "Para los pájaros: cómo la especulación triunfó sobre los hechos en Ivanpah" . RenewableEnergyWorld.com . Consultado el 4 de mayo de 2015 .
- ^ "Un truco extraño evita la muerte de aves en las torres solares" . CleanTechnica.com . Consultado el 4 de mayo de 2015 .
enlaces externos
- Utilidad de energía solar de concentración
- Programa de energía solar de concentración NREL
- Plataforma Solar de Almería, centro de investigación CSP
- ISFOC (Instituto de Sistemas Fotovoltaicos de Concentración)
- Baldizon, Roberto (5 de marzo de 2019). "Innovaciones en Energía Solar Térmica Concentrada" . Medio . Consultado el 18 de enero de 2020 .