Una planta termosolar de 1 megavatio servirá de banco de pruebas para una idea poco habitual en el sector: que un mismo sistema genere electricidad con la energía del Sol y, cuando esta escasea, pueda recurrir a combustibles fósiles sin duplicar la infraestructura. La empresa estadounidense 247Solar ha sido contratada por India para construirla y operarla.
El planteamiento llega en un momento complicado para la termosolar de concentración. Esta tecnología usa espejos para convertir la luz solar en calor, que después acciona turbinas convencionales. Costó bajar hasta competir con la energía nuclear, pero el precio de la fotovoltaica se desplomó y los paneles son hoy la fuente de energía más barata en la mayoría de los lugares.
Es noticia porque la propuesta intenta resolver el principal punto débil de las plantas solares sin depender de las baterías ni de una central de respaldo independiente. Si la idea funciona en la práctica, podría cambiar la forma de calcular qué tecnologías merecen construirse en lugares donde la generación solar no basta por sí sola.
Una tecnología que perdió la carrera del precio
Hasta hace aproximadamente una década, la termosolar de concentración parecía tener futuro. Las mejoras en el almacenamiento de calor permitían generar energía las 24 horas, algo que los paneles solares por sí solos no ofrecen. Sin embargo, la fotovoltaica abarató drásticamente sus costes y la termosolar no logró seguir ese ritmo.
Como consecuencia, la construcción de nuevas plantas termosolares se ha detenido en gran medida, y varias fuentes han dejado de seguir su economía. Hasta ahora, las necesidades nocturnas o los déficits causados por la meteorología se cubrían con baterías y centrales de gas natural. Ese es el hueco que la termosolar con respaldo propio pretende ocupar.
Cómo funciona una planta termosolar típica
En una planta termosolar típica, la mayor parte del terreno está cubierta de helióstatos. Son dispositivos con espejos y un sistema de seguimiento motorizado que mantienen el foco sobre un único punto mientras el Sol se mueve. Ese punto de enfoque está en una torre, donde la luz solar calienta un fluido de trabajo.
Existen variantes de este esquema: distintos fluidos de trabajo, métodos de almacenamiento de calor o espejos en forma de canal que eliminan la necesidad de torre. Los inconvenientes también son conocidos: muchas piezas móviles, fluidos potencialmente corrosivos y falta de estandarización. Esa falta de estándares complica que un diseño concreto pueda replicarse con las mismas piezas en distintos proyectos.
Aire a presión ambiental en lugar de sales fundidas
El diseño de 247Solar se aparta de lo habitual. Su receptor trabaja con aire a presión ambiental, en lugar de sales fundidas, y es una versión actualizada de un hardware desarrollado por una empresa alemana, que no se identifica en la información disponible. El aire sale del receptor a aproximadamente 970 °C.
Para almacenar el calor, en lugar de sales fundidas y de sus posibles cambios de fase, la empresa calienta bolas cerámicas de unos 6 centímetros de diámetro, aproximadamente el tamaño de una pelota de golf. Con ese almacenamiento, la planta puede seguir generando entre 9 y 20 horas después de la puesta del sol, según la configuración elegida.
El calor puede aprovecharse de tres maneras: directamente en procesos industriales, enviado a generación eléctrica o almacenado. Durante el día, 247Solar prevé complementar el sistema con energía fotovoltaica, de modo que cada tecnología cubra una parte distinta del ciclo diario.
Claves del sistema
- Receptor con aire a presión ambiental, sin sales fundidas.
- Aire a unos 970 °C a la salida del receptor y en torno a 250 °C a la salida del intercambiador.
- Almacenamiento en bolas cerámicas de unos 6 cm de diámetro.
- Entre 9 y 20 horas de generación tras la puesta del sol, según la configuración.
- Fotovoltaica durante el día como complemento.
El intercambiador que sustituye a la cámara de combustión
La pieza clave es un intercambiador de calor. El aire caliente se envía a esta unidad, que sustituye a la de combustión de una turbina tradicional para calentar el aire comprimido que acciona la generación. Bruce Anderson, de 247Solar, lo explicó en declaraciones:
«El intercambiador de calor hace el mismo trabajo que hacía la cámara de combustión. Está en el mismo lugar del conjunto de la turbina que tenía la cámara de combustión: después de la etapa de compresión y antes del expansor.»
Bruce Anderson, de 247Solar
Aparte del intercambiador, el resto del sistema forma parte de un paquete estándar disponible en el mercado. Como el sistema no depende de cómo se calienta el aire del intercambiador, puede usarse cualquier combustible para aportar el calor equivalente. Esa independencia del combustible es lo que permite que el mismo hardware sirva para la parte solar y para la parte fósil.
Un sistema que es su propio respaldo
Ese es el rasgo diferencial de la propuesta: el mismo hardware que maneja la salida solar térmica puede funcionar con combustibles fósiles si hay una caída significativa de la generación renovable. Mark von Keszycki, de 247Solar, lo resume así:
«Nuestros sistemas son su propio respaldo. Durante los periodos de bajo recurso solar —larga duración, mal tiempo, o cualquiera que sea el caso— son capaces de quemar una variedad de combustibles.»
Mark von Keszycki, de 247Solar
Menos del 10 % es lo que, según von Keszycki, añade al coste total del sistema la capacidad de quemar combustibles fósiles.
La ventaja principal es evitar construir una instalación de respaldo separada, ya que la de origen fósil comparte la mayor parte del hardware de generación con la parte solar. Además, el aire que sale del intercambiador, en torno a 250 °C, puede aprovecharse en procesos industriales o en refrigeración por absorción. Von Keszycki lo describe como «un flujo de aire caliente separado y utilizable». También puede mezclarse con aire caliente del almacenamiento si se necesitan temperaturas intermedias, aunque eso se hace a costa de generación.
Mineras remotas y una red con pocos incentivos
Entre los mercados que contempla 247Solar figuran los yacimientos mineros remotos, que suelen necesitar gasóleo transportado con un coste considerable. Allí, el sistema podría aportar calor de proceso útil para el procesamiento de mineral y generar sin emisiones, algo valioso para empresas obligadas a contabilizar las emisiones de su cadena de suministro.
En la red eléctrica la cuestión es más delicada. En una red típica hay pocos incentivos para aportar energía renovable las 24 horas, y el coste de garantizar generación de respaldo para las plantas solares suele asumirlo otra parte, de modo que las ventajas económicas no siempre son fáciles de obtener.
Aun así, una instalación de este tipo podría tener sentido en la red si evita plantas fósiles dedicadas que funcionan solo una pequeña fracción de la noche, siempre que el precio y los incentivos lo permitan. La propuesta, por tanto, depende tanto de la ingeniería como del marco económico en el que se despliegue.
Una primera planta para validar la ingeniería
La primera instalación será pequeña y servirá sobre todo para validar la ingeniería del sistema y conocer su funcionamiento financiero real. Las mayores preocupaciones de la empresa, según Anderson, son los «desconocidos desconocidos».
«desconocidos desconocidos»
Bruce Anderson, de 247Solar
El sistema es modular. 247Solar ya trabaja en la ingeniería de una instalación de 3 megavatios que combina varias unidades que comparten una torre con varios receptores y almacenamiento de calor. No se han indicado plazos para esa instalación.
Conviene señalar una discrepancia en los datos disponibles: la planta de India se describe con una potencia de 1 MW, pero la primera instalación aparece con dos generadores de 200 kW, es decir, 400 kW en total. No queda claro cuál es la potencia real de la primera instalación.
Lo que queda por despejar
No consta la ubicación exacta de la planta en India, ni la fecha del contrato ni la de puesta en marcha. Tampoco se indica si el cliente indio es un organismo público o privado.
La empresa no ha presentado cifras de coste ni de rentabilidad. Según lo publicado, es precisamente esta primera instalación la que revelará si las cuentas salen. Sin datos económicos verificables, la viabilidad comercial del sistema sigue pendiente de comprobación.
Tampoco constan los cargos de von Keszycki y de Anderson dentro de 247Solar, ni el nombre de la empresa alemana que desarrolló el hardware original del receptor.
Por la redacción de GUAY.news.
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