Paneles solares térmicos
Los sistemas de generación de energía solar térmica/eléctrica recogen y concentran la luz solar para producir el calor de alta temperatura necesario para generar electricidad. Todos los sistemas de energía solar térmica tienen colectores de energía solar con dos componentes principales: reflectores (espejos) que captan y enfocan la luz solar hacia un receptor. En la mayoría de los tipos de sistemas, un fluido de transferencia de calor se calienta y circula en el receptor y se utiliza para producir vapor. El vapor se convierte en energía mecánica en una turbina, que acciona un generador para producir electricidad. Los sistemas de energía solar térmica cuentan con sistemas de seguimiento que mantienen la luz solar enfocada hacia el receptor durante todo el día, a medida que el sol cambia de posición en el cielo. Las centrales termosolares suelen tener un gran campo o conjunto de colectores que suministran calor a una turbina y un generador. Varias instalaciones de energía solar térmica en Estados Unidos tienen dos o más plantas de energía solar con matrices y generadores separados.
Los sistemas de energía solar térmica también pueden tener un componente de sistema de almacenamiento de energía térmica que permite al sistema de colectores solares calentar un sistema de almacenamiento de energía durante el día, y el calor del sistema de almacenamiento se utiliza para producir electricidad por la noche o durante el tiempo nublado. Las centrales solares térmicas también pueden ser sistemas híbridos que utilizan otros combustibles (normalmente gas natural) para complementar la energía del sol durante los periodos de baja radiación solar.
Planta de energía solar térmica frente a planta de energía solar
“Nuestro informe estadístico anual, Solar Heat Worldwide, detalla el impacto positivo de las tecnologías de calefacción y refrigeración solar en la protección del clima. El número récord de instalaciones de calefacción urbana solar en Dinamarca en los últimos años generó interés en otras partes del mundo como en Alemania, Francia, Europa del Este y China.”
A finales de 2019, unos 400 sistemas solares térmicos a gran escala (>350 kWth, 500 m2) estaban en funcionamiento. La superficie total instalada de colectores de estos sistemas equivalía a 2,3 millones de m2 (1.615 MWth), excluyendo los sistemas de concentración solar térmica y los colectores PVT que suman 162.784 m2.
Los invernaderos con calefacción solar son una opción atractiva para los grandes horticultores de Europa. Uno de los mayores campos de colectores solares instalados en Europa el año pasado fue una planta de 6,5 MWth para una granja de Freesia en los Países Bajos (foto: G2 Energy). En total, hay más de 800 sistemas de calor solar para la industria y la agricultura en funcionamiento en todo el mundo, con una capacidad de 700 MWth.
Las tecnologías híbridas o fotovoltaicas-térmicas (PVT) gozan de un creciente interés entre los propietarios de viviendas residenciales y comerciales de todo el mundo. Los sistemas solares de aire dominan el mercado de las tecnologías fotovoltaicas, sobre todo en Francia, donde casi todos los colectores fotovoltaicos fabricados utilizan aire como medio de transferencia de calor. Los colectores PVT descubiertos en combinación con las bombas de calor son una solución atractiva para las viviendas unifamiliares o los edificios comerciales.
Planta de energía solar térmica
La energía solar, el calor y la luz radiante del sol, se aprovecha con el uso de tecnología moderna como la fotovoltaica, la arquitectura solar, la calefacción solar, la fotosíntesis artificial y la energía solar térmica. La energía solar se mide con la ayuda de la energía fotovoltaica que produce electricidad y la energía solar térmica que se utiliza para calentar el agua. Se mide en BTU, es decir, en unidades térmicas británicas, y es la cantidad de energía utilizada para calentar el estanque de agua de 39° F a 40° F.
El cambio a las energías renovables es importante porque esta energía nunca se agotará y es una fuente de energía natural. Para el mantenimiento y el desarrollo de las fuentes de energía solar, también se necesitará más mano de obra. Este hecho conducirá a la generación de más puestos de trabajo e impulsará la economía de los países que utilicen la energía solar. Con el uso de la energía solar, no se emitirán gases de efecto invernadero, y los vehículos con energía solar también ayudarán a frenar la emisión de gases tóxicos al aire. Así, la energía solar ayudará a crear ciudades, pueblos y aldeas más verdes y a frenar el calentamiento global.
Energía solar concentrada
China alberga el mayor mercado mundial de energía solar Las instalaciones de energía solar están aumentando rápidamente en todo el mundo a medida que los países intensifican sus esfuerzos en materia de energías renovables e intentan reducir las emisiones de carbono procedentes de la generación de electricidad.
Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), la energía solar está en camino de establecer récords de nuevos despliegues globales cada año después de 2022, con un promedio de 125 GW de nueva capacidad esperada a nivel mundial entre 2021 y 2025.
La generación de energía solar fotovoltaica aumentó un 22% en 2019, y representó el segundo mayor crecimiento absoluto de generación de todas las tecnologías renovables, ligeramente por detrás de la eólica y por delante de la hidroeléctrica, según la agencia.
China es fácilmente el mayor mercado mundial de energía solar, y como el país desarrolla planes para neutralizar sus emisiones de carbono antes de 2060, es probable que la actividad se acelere aún más en las próximas décadas.
Uno de los principales motores del crecimiento en EE.UU. es la normativa sobre la cartera de renovables (RPS), que obliga a los distribuidores de energía a suministrar un porcentaje de electricidad procedente de fuentes renovables. La caída de los costes de implantación y los créditos fiscales correspondientes también han estimulado el crecimiento en los últimos años.