Cómo producir energía solar también de noche

Cuando se enumeran las muchas ventajas de la energía solar (limpia, autóctona, inagotable), siempre hay alguien que se encarga de recordar que esta tecnología falla cuando lo que se quiere es garantizar el suministro eléctrico. Es cierto: ¿Qué pasa cuando se necesita electricidad y comienzan a aparecer nubes o a oscurecerse el cielo? Pues bien, esto deja de ser un problema para un nuevo tipo de centrales solares españolas con una tecnología única en el mundo. Un primer ejemplo es la planta termosolar Andasol-1, inaugurada hoy mismo en Aldeire (Granada), que puede funcionar a plena potencia siete horas y media durante la noche. Otro todavía más innovador es el de la central Gemasolar, que ha comenzado a construirse en Fuentes de Andalucía (Sevilla), y que en este caso se espera que produzca energía hasta 15 horas después de ocultarse el Sol.

La planta termosolar Andasol-1, en Aldeire (Granada).

La central Andasol-1 (de 50 MW de potencia) constituye la primera fase de un gran complejo solar que aspira a convertirse en el más grande de Europa. Esta planta del Grupo ACS (a través de la empresa Cobra Energía) ha costado 300 millones de euros y se extiende sobre un terreno de 200 hectáreas en el que se han colocado 510.120 m² de espejos. El sistema utilizado es el de colectores cilindro-parabólicos: Consiste en unos colectores con forma cilindro-parabólica que reflejan y concentran 80 veces la radiación solar directa sobre unos tubos por los que circula un fluido de aceite sintético, ese fluido se calienta hasta casi 400 grados y sirve para generar un vapor que se manda a una turbina para producir la electricidad.

Sin embargo, el mayor interés no está en sus más de medio millón de metros cuadrados de espejos sino en las cerca de 28.000 toneladas de sales fundidas de su novedoso sistema de almacenamiento de energía. "Está es la primera planta solar termoeléctrica del mundo con un sistema de almacenamiento como éste", asegura Manuel Cortés, responsable de Promoción de Cobra Energía, que explica que esto permite acumular energía sobrante en las horas de Sol para seguir produciendo electricidad luego si hace falta; incluso en plena noche, cuando todo el mundo comienza a encender luces y a calentar cenas. "Con este sistema las energías renovables rompen una importante barrera, pues la central puede adecuar perfectamente su producción a la curva de la demanda".

Como explica este técnico, las sales de nitrato de sodio y nitrato de potasio se guardan en estado líquido en un tanque frío a 293 grados de temperatura. Cuando el Sol brilla en el cielo, las sales se bombean hasta un intercambiador donde absorben el calor del fluido de los colectores solares hasta alcanzar los 393 grados y de ahí son traspasadas a un tanque caliente. Luego, cuando ya no llegan rayos del Sol a los espejos de la planta, se realiza justamente el camino inverso del tanque caliente al frío, sólo que ahora son las sales fundidas las que transfieren la energía térmica al fluido de aceite sintético con el que se generará el vapor.

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La planta de Gemasolar proyectada en Fuentes de Andalucía (Sevilla).

El segundo ejemplo de esta nueva generación de centrales solares de concentración es el de la planta Gemasolar, un proyecto de Torresol Energy —sociedad un 60% de SENER y un 40% de Masdar (del emirato de Abu Dhabi)—, con una inversión de 171 millones de euros. Esta planta que se está construyendo en Sevilla (de 17 MW de potencia) ocupará 185 hectáreas y debería estar terminada en 2011. En este caso no se trata de una central de colectores cilindro-parabólicos, sino de torre central: todos los espejos concentran los rayos del sol en un mismo punto en lo alto de una torre donde se transmite el calor a un fluido.

"Andasol-1 ha sido la primera central de colectores cilindro-parabólicos con almacenamiento de energía y Gemasolar será la primera central de torre", comenta Manuel Silva, del grupo de investigación de Termodinámica y Energías Renovables de la Universidad de Sevilla, que incide que "lo que es más novedoso de Gemasolar es su gran capacidad de almacenamiento en comparación con la potencia nominal de la planta". Según los datos del proyecto, en términos de rendimiento y operación, la tecnología de esta central permitirá triplicar la producción de electricidad del resto de plantas solares termoeléctricas de igual potencia. Y esto, funcionando hasta 15 horas sin insolación.

El sistema de almacenamiento de Gemasolar también funciona con sales fundidas de nitrato de sodio y de nitrato de potasio que pasan de un tanque frío a uno caliente. Sin embargo, aquí se calientan hasta temperaturas superiores a los 500 grados, además estas sales también se utilizan como fluido térmico y se bombean hasta lo alto de la torre donde se concentran los rayos del Sol (ver ilustración). Aparte de alargar las horas de funcionamiento de la central, todo esto permite disponer de un vapor de mayor presión y aumentar de forma considerable el rendimiento de la turbina de vapor.

Si bien hasta ahora han tenido un mayor desarrollo comercial las plantas termosolares de colectores cilindro-parabólicos, este investigador de la Universidad de Sevilla cree que en el futuro pueden experimentar una mayor expansión las de torre, lo que vuelve aún más interesante este proyecto. Uno de los más entusiastas es el sultán Al Jaber, consejero delegado de Masdar, que asegura sin dudarlo que "Gemasolar es un importante hito para la energía solar por concentración y con su éxito es muy probable que se introduzca una revolución dentro de esta industria".