Tecnologías de energía solar concentrada (CSP)
Torre CSP en primer plano y Trazador CSP detrás en esta foto del proyecto CSP NOOR I, II, II en Ouarzazate, Marruecos, completado en 2018. Este proyecto tiene aproximadamente la mitad de la capacidad de una planta de energía nuclear típica de 1 GW.
Introducción
Todas las tecnologías de energía solar concentrada (CSP) utilizan una configuración de espejos para concentrar la energía lumínica del sol en un receptor y convertirla en calor. El calor puede utilizarse para crear vapor y generar energía eléctrica o para procesos industriales.
Las plantas de energía solar concentrada construidas desde 2018 integran sistemas de almacenamiento de energía térmica para generar electricidad durante períodos nublados o después del atardecer y antes del amanecer. Esta capacidad de almacenar energía solar hace que la energía solar concentrada sea una fuente flexible y disponible de electricidad renovable, al igual que otras plantas de energía térmica, pero sin combustibles fósiles, ya que la CSP utiliza el calor de la luz solar altamente concentrada.
Los sistemas CSP también pueden ser hibridados con plantas de ciclo combinado, lo que resulta en plantas híbridas que proporcionan energía disponible y de alto valor. También pueden integrarse en plantas de energía térmica existentes que utilizan un bloque de energía similar a la CSP, como plantas geotérmicas, de gas natural o de biocombustibles. Las plantas CSP también pueden utilizar combustibles fósiles para complementar la producción solar durante períodos de baja radiación solar. En ese caso, se utiliza un calentador de gas natural o una caldera de vapor de gas.
Tipos de tecnologías CSP
Existen cuatro tipos de tecnologías CSP, siendo la más antigua en uso la traza parabólica CSP y la de mayor crecimiento desde 2017 la torre central CSP debido a sus capacidades de temperatura más altas. Fresnel y Dish son tipos alternativos de CSP.
Sistemas de traza parabólica:
En un sistema CSP de traza parabólica, la energía del sol se concentra mediante espejos con forma de trazo parabólico en un tubo receptor que corre a lo largo de aproximadamente un metro por encima de la superficie curva de los espejos. La temperatura del fluido de transferencia de calor que fluye a través del tubo, generalmente aceite térmico, aumenta de 293ºC a 393ºC, y la energía térmica se utiliza para generar electricidad en un generador de vapor convencional.
Sistemas de torre central:
Los sistemas de torre central utilizan espejos que siguen al sol llamados helióstatos para enfocar la luz solar en un receptor en la parte superior de una torre. Un fluido de transferencia de calor calentado en el receptor hasta aproximadamente 600ºC se utiliza para generar vapor, que a su vez se utiliza en un generador de turbina convencional para producir electricidad.
Sistemas de Fresnel lineal:
Similar a los sistemas de traza parabólica, un campo de recolección lineal concentrado consiste en muchos colectores en filas paralelas. Estos suelen estar alineados en una orientación norte-sur para maximizar la recolección de energía anual y de verano. Los espejos se colocan planos en el suelo y reflejan la luz solar hacia el tubo receptor. Al igual que la CSP de traza y torre, la CSP de Fresnel también puede incorporar almacenamiento en un bloque de energía o generar vapor para uso directo.
Sistemas de plato parabólico:
Un sistema de plato parabólico consiste en un concentrador de punto focal con forma parabólica en forma de plato que refleja la radiación solar en un receptor montado en el punto focal. Estos concentradores se montan en una estructura con un sistema de seguimiento de dos ejes para seguir el sol. El calor recolectado se utiliza típicamente directamente por un motor térmico montado en el receptor que se mueve con la estructura del plato. Los motores de ciclo Stirling y Brayton son los más utilizados actualmente para la conversión de energía.
Almacenamiento de energía térmica
La clave para la disponibilidad de la CSP
1. Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) abordados en el artículo:
- Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante
- Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructura
- Objetivo 13: Acción por el clima
2. Metas específicas de los ODS identificadas en el artículo:
- Objetivo 7.2: Aumentar la proporción de energía renovable en la matriz energética global
- Objetivo 9.4: Mejorar la infraestructura tecnológica para impulsar el desarrollo sostenible
- Objetivo 13.2: Integrar medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales
3. Indicadores de los ODS mencionados en el artículo:
- Indicador 7.2.1: Proporción de energía renovable en la matriz energética total
- Indicador 9.4.1: Valor agregado manufacturero como porcentaje del producto interno bruto y empleo manufacturero como porcentaje del empleo total
- Indicador 13.2.1: Número de países que han integrado medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en sus políticas, estrategias y planes nacionales
4. Tabla de ODS, metas e indicadores:
| ODS | Metas | Indicadores |
|---|---|---|
| Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante | Aumentar la proporción de energía renovable en la matriz energética global | Proporción de energía renovable en la matriz energética total (Indicador 7.2.1) |
| Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructura | Mejorar la infraestructura tecnológica para impulsar el desarrollo sostenible | Valor agregado manufacturero como porcentaje del producto interno bruto y empleo manufacturero como porcentaje del empleo total (Indicador 9.4.1) |
| Objetivo 13: Acción por el clima | Integrar medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales | Número de países que han integrado medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en sus políticas, estrategias y planes nacionales (Indicador 13.2.1) |
El artículo aborda principalmente los temas relacionados con la energía solar concentrada (CSP) y su contribución a la generación de energía renovable. Esto se relaciona directamente con el Objetivo 7 de Energía asequible y no contaminante, que busca aumentar la proporción de energía renovable en la matriz energética global. Además, el artículo menciona la importancia de la infraestructura tecnológica y la innovación en el desarrollo de la CSP, lo que se relaciona con el Objetivo 9 de Industria, innovación e infraestructura.
En cuanto a las metas específicas, el artículo destaca la inclusión de sistemas de almacenamiento de energía térmica en las plantas de CSP, lo que permite generar electricidad durante períodos nublados o después del atardecer. Esto se alinea con la meta 7.2 de aumentar la proporción de energía renovable en la matriz energética global.
En términos de indicadores, el artículo no menciona explícitamente los indicadores de los ODS, pero se pueden identificar algunos indicadores relevantes. Por ejemplo, el artículo menciona la proporción de energía renovable en la matriz energética total, lo que podría medirse utilizando el indicador 7.2.1. Además, el artículo destaca la importancia de la integración de medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en las políticas nacionales, lo que podría medirse utilizando el indicador 13.2.1.
En resumen, el artículo aborda principalmente los ODS 7, 9 y 13 relacionados con la energía renovable, la infraestructura tecnológica y la acción por el clima. Las metas específicas identificadas se centran en aumentar la proporción de energía renovable en la matriz energética global y mejorar la infraestructura tecnológica. Los indicadores relevantes incluyen la proporción de energía renovable en la matriz energética total y el número de países que han integrado medidas de cambio climático en sus políticas nacionales.
¡Atención! Este espléndido artículo nace de la fuente del conocimiento, moldeado por una maravillosa tecnología patentada de inteligencia artificial que profundizó en un vasto océano de datos, iluminando el camino hacia los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Recuerda que todos los derechos están reservados por SDG Investors LLC, lo que nos permite defender el progreso juntos.
Fuente: solarpaces.org
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