Energía solar térmica, una tecnología madura

La energía solar térmica, de todas las energías renovables, es la que más años hace que existe a nivel comercial/industrial y, por tanto, ha alcanzado un nivel de madurez y de desarrollo importantes. Con la crisis del petróleo de los años 70 del siglo XX vivió una primera época de expansión. En aquel momento no se aprovechó la oportunidad, debido principalmente a dos factores: i) la posterior bajada del precio del crudo; ii) no se fabricaron sistemas solares y componentes (captadores) de suficiente calidad en muchos casos.

Cuando se habla de fuentes de energía la mayoría de veces estamos pensando en transporte o generación de electricidad. Sin embargo, no hay que olvidar que existen aplicaciones de gran consumo energético donde se necesita calor en el rango de 40-150 ºC (baja-mediana temperatura). En este rango la energía solar térmica puede jugar un papel importante y preponderante, usándose en aplicaciones tales como: agua caliente sanitaria (ACS), calefacción, aire acondicionado (junto con máquinas de absorción, por ejemplo), calor para procesos industriales (secado, lavado, esterilización, etc.) del sector textil, papelero, alimentación ...

Se calcula que el consumo total de energía de estas aplicaciones anteriormente mencionadas es de más de 4500 TWh . Así, potencialmente este podría ser grado de utilización de la energía solar térmica (su techo de utilización). Haciendo una predicción más realista, está previsto una utilización en Europa en el 2020 entre el 3 y el 12% sobre el consumo de energía térmica, según diferentes escenarios posibles. Para el 2030 se prevé un porcentaje de utilización del 15% para el 2050 del 47% (siempre sobre el consumo de energía térmica).

Históricamente, el principal obstáculo para una mayor implantación de la energía solar térmica ha sido la inversión inicial necesaria, como pasa en todas las energías renovables. Año tras año los tiempos de recuperación de la inversión se ha ido reduciendo, mejorando el rendimiento de los captadores solares y reduciendo poco a poco los precios. Si como parece se ha llegado al pico de producción de petróleo, el precio del mismo se irá incrementando, haciendo la energía solar no sólo más atractiva, sino la mejor solución en muchos casos.

Las instalaciones solares térmicas son económicamente más viables cuanto más grandes son. Para grandes potencias, el precio por kW baja drásticamente. Las instalaciones más grandes son las denominadas redes de distrito. Se trata de instalaciones de gran tamaño, que necesitan de una inversión importante pero fácilmente recuperable. Sólo hace falta voluntad política e inversionistas (públicos y/o privados) con suficiente visión, ya que se nos antoja unl negocio asegurado.

Las redes de distrito hace más de 20 años que funcionan con éxito en el Norte y Centro de Europa. Para esas latitudes, la utilización se centra sólo para ACS y calefacción, llegándose a utilizar incluso almacenamiento de calor estacional para optimizar el coste de las instalaciones. Es decir, se captura el calor en verano para utilizarlo en invierno. Sin embargo, se necesitan otras soluciones técnicas para países Mediterráneos como España, ya que la necesidad de calor en invierno es mucho menor y existe una necesidad muy importante de frío en verano.

Para amortizar el campo de captadores solares se hace preciso su utilización también en verano, por lo que se necesitan conversores térmicos tipo máquinas de absorción, para hacer frío a partir del calor de los captadores, aunque su uso no está muy extendido. Para incrementar su utilización, sobre todo hace falta desarrollar sistemas de media/pequeña potencia que tengan un precio asequible, ya que para gran potencia hace años que hay buenos productos que funcionan muy bien (Trane, Carrier, York, Entropie ...). Pero precisamente las máquinas de gran potencia son las más adecuadas para redes de distrito, por lo que esto no sería problema en este caso. Una solución complementaria/alternativa a las máquinas de absorción sería el almacenamiento de frío estacional o el uso de refrigeración nocturna. En ambos casos se necesitan captadores nocturnos, o mejor dicho, disipadores térmicos nocturnos.


Otro campo de aplicación de la energía solar térmica en el que se está empezando a trabajar a nivel industrial y académico es el combinar bombas de calor (de compresión o de absorción) junto con captadores solares. Es una aplicación de gran potencial, y probablemente no haya una solución universal óptima, ya que dependerá de la carga térmica, del clima, etc. Una vez más, las soluciones óptimas para el Norte y Centro de Europa no serán válidas para los países Mediterráneos. Para este tipo de aplicación sí que hacen falta todavía estudios académicos y de campo, y será un campo de estudio clave en la década de comienza para llegar a los edificios de consumo energético nulo o casi nulo.

Más datos en:

"El Potencial de Calor Solar para Procesos Industriales". Proyecto POSHIP. Informe final, 2001.
Weiss, W, ESTIF. Potencial de la energía solar térmica, 2008. Disponible en: http://www.estif.org/fileadmin/estif/content/publications/downloads/summary_es.pdf
http://www.caloryfrio.com/200810222795/aire-acondicionado/bomba-de-calor-reversible/sistema-de-refrigeracion-por-absorcion.html
http://www.iea-shc.org/task45/
http://www.cedarmountainsolar.com/nightskyradiantcooling.php?PageID=5

Un saludo