Irena: Entre 2010 y 2021, el coste de la electricidad de la termosolar (CSP) se redujo un 68%
Entre 2010 y 2021, el coste nivelado medio ponderado de la electricidad (LCOE) global de las centrales termosolares (CSP) cayó un 68 %, de 0,358 USD/kilovatio hora (kWh) a 0,114 USD/kWh.
Entre 2010 y 2020, el LCOE promedio ponderado global había disminuido en un 70%, a 0,107 USD/kWh. Esto se debió principalmente a reducciones en los costes totales de la instalación (64% menos), factores de capacidad más altos (17% más), costes de operación y mantenimiento (O&M) más bajos (10% menos) y una reducción en el coste promedio ponderado de capital (17% menos).
Entre 2010 y 2020, los costes de instalación totales medios globales de la termosolar se redujeron a la mitad, hasta los 4.746 USD/kilovatio (kW). Esto se logró en un entorno donde las capacidades de almacenamiento de energía del proyecto aumentaban continuamente.
Durante 2021, sin embargo, estos costes totales instalados aumentaron a USD 9.090/kW, solo un 4% menos que en 2010. Sin embargo, este valor debe interpretarse con cuidado, ya que sólo hubo un proyecto en todo el mundo que entró en funcionamiento en 2021. Ubicado en el desierto de Atacama en Chile, el proyecto Cerro Dominador cuenta con 17,5 horas de almacenamiento. Esta es la capacidad de almacenamiento más alta jamás registrada para un proyecto de CSP y es en parte responsable de los altos costes totales de instalación del proyecto (aunque también la razón de su LCOE competitivo).
El factor de capacidad medio ponderado mundial de las plantas de CSP recién puestas en servicio aumentó del 30 % en 2010 al 42 % en 2020, a medida que mejoraba la tecnología, disminuían los costes de almacenamiento de energía térmica y aumentaba el número medio de horas de almacenamiento para los proyectos puestos en servicio.
El excelente recurso solar en la ubicación del proyecto CSP Cerro Dominador, significó un valor de factor de capacidad muy alto para 2021, del 80%.
Los sistemas de CSP funcionan en áreas con alta irradiancia normal directa (DNI) (normalmente por encima de 2.000 kW/m2/año) mediante el uso de espejos para concentrar los rayos del sol y generar calor. En la mayoría de los sistemas actuales, el calor creado de esta manera se transfiere a un medio de transferencia de calor, generalmente un aceite térmico o una sal fundida. Luego, la electricidad se genera a través de un ciclo termodinámico, por ejemplo, mediante el uso del fluido de transferencia de calor para crear vapor y luego generar electricidad, como en las centrales térmicas de ciclo Rankine convencionales.
Hoy en día, las centrales de termo incluyen casi exclusivamente sistemas de almacenamiento térmico de bajo coste y larga duración.
Esto le da a la termosolar una mayor flexibilidad en el despacho y la capacidad de apuntar a la producción en períodos de alto coste del mercado eléctrico en horas punta del consumo. De hecho, esta también suele ser la ruta hacia la electricidad de menor coste y mayor valor porque el almacenamiento de energía térmica es ahora una forma rentable de aumentar los factores de capacidad de la CSP. Por lo general, se utiliza un sistema de almacenamiento de sal fundida de dos tanques, pero los diseños varían.
Es posible clasificar los sistemas CSP según el mecanismo por el cual los colectores solares concentran la radiación solar. Dichos sistemas son de «concentración lineal» o «concentración puntual», y estos términos se refieren a la disposición de los espejos concentradores.
Hoy en día, la mayoría de los proyectos de CSP utilizan sistemas de concentración de línea llamados colectores cilindroparabólicos (PTC). Por lo general, los PTC individuales consisten en una estructura de sujeción con una línea individual que enfoca espejos curvos, un tubo receptor de calor y una base con pilones. Los colectores concentran la radiación solar a lo largo del tubo receptor de calor (también conocido como absorbedor), que es un componente térmicamente eficiente colocado en la línea focal del colector. Muchos PTC se conectan tradicionalmente en «bucles» a través de los cuales circula el medio de transferencia de calor y que ayudan a lograr la escala.
Los sistemas de concentración de línea se basan en seguidores de un solo eje para mantener la absorción de energía a lo largo del día, lo que aumenta el rendimiento al generar ángulos de incidencia favorables de los rayos del sol en el área de apertura del colector.
Las configuraciones específicas de PTC deben tener en cuenta los recursos solares en la ubicación y las características técnicas de los concentradores y el fluido de transferencia de calor. Ese fluido pasa a través de un sistema de intercambio de calor para producir vapor sobrecalentado, que impulsa una turbina convencional de ciclo Rankine para generar electricidad.
