El Sol nos regala su energía en forma de luz y calor y, gracias al grado de desarrollo ecointeligente que hemos alcanzado, disponemos de tecnología madura, eficiente, autóctona y no contaminante que nos permite utilizarlo para suministrar calor a nuestras casas y a numerosos procesos industriales, reduciendo los consumos energéticos.
Su utilización se justifica no sólo en el ahorro energético y la rentabilidad para el usuario, sino que además contribuye al bien común de varias formas: la mejora de la calidad del aire, la eliminación de emisiones que provocan el calentamiento global, la rentabilidad macroeconómica por el uso de recursos propios, la generación de riqueza interna y de empleos, y la reducción de la dependencia energética externa.
En ese sentido, el uso de energías renovables y la eficiencia energética son, probablemente, las mejores herramientas para descarbonizar la economía y las energías renovables termosolares tienen un gran papel a desempeñar, teniendo en cuenta que las demandas térmicas representan más del 50% de la demanda de energía primaria de la Unión Europea (UE) y, dentro de estas demandas, las requeridas por los procesos industriales son las más importantes.
En el camino de reducción de los impactos asociados a los aportes energéticos para cubrir las demandas térmicas de los procesos industriales, la utilización de las tecnologías termosolares presenta numerosas ventajas, principalmente:
- El recurso solar es abundante, predecible y disponible en todo el territorio y por lo tanto no está sujeto a restricciones de suministro o fluctuaciones de precio lo cual garantiza al usuario la disponibilidad de una cierta cantidad de energía permanente
- Los captadores y el resto de los equipos solares son principalmente de fabricación nacional o de la UE, lo que mejora la balanza comercial, sustituye importaciones por empleo y reduce la huella de carbono
- Su flexibilidad para adaptarse a las demandas y su capacidad para hibridarse con otras tecnologías renovables o de recuperación de calor, mediante la utilización de almacenamiento térmico
- Su carácter modular y escalable, que permite aportar el porcentaje de cobertura de la demanda deseado
- La reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) a un coste de generación de energía térmica producida competitivo con los sistemas que utilizan combustibles convencionales o renovables
- La energía termosolar o solar térmica reduce los costes energéticos asociados al consumo de energía de los procesos industriales y aumentarán la competitividad de la industria que los implemente
- La utilización de energía termosolar mejora la imagen corporativa de las empresas que opten por su utilización, reducirá su huella de CO2 y mejorara las oportunidades de acceder a licitaciones y al mercado de emisiones
Entrando en el asunto que nos ocupa, se puede utilizar la producción energética de las instalaciones termosolares de baja temperatura para cualquiera de los procesos industriales que requieran temperaturas hasta 120ºC que puedan ser suministradas para su uso directo o indirecto a través de fluidos como aire o agua caliente, agua caliente sobrecalentada y vapor.
A nivel de recurso disponible y poniendo como ejemplo España, la radiación solar sobre superficie horizontal en las distintas zonas varía desde los 1.100 kWh/m2-año hasta valores por encima de los 1.900 kWh/m2-año que equivale a decir que cada año se reciben en forma de energía solar la energía contenida entre 110 y 200 litros de gasóleo por cada m2.
Se consideran de baja temperatura los procesos industriales hasta 120ºC y los de media temperatura hasta 250ºC
Así, los indicadores clave para diseño y dimensionado de las instalaciones solares térmicas son el rendimiento medio anual y la contribución solar que dependen de la temperatura de operación:
- El rendimiento solar anual es el cociente de la suma de la producción de calor útil solar y de la suma de la radiación solar disponible sobre la superficie de apertura anual respectivamente
- La contribución solar es el cociente entre la cantidad de energía solar térmica aportada por el sistema solar durante un periodo de tiempo estipulado y la demanda energética requerida en este mismo periodo, incluyendo en dicha demanda la energía necesaria para compensar las pérdidas térmicas en la distribución y acumulación
No podemos olvidar que para una mejor integración de la energía termosolar se debe tener en cuenta que:
- Es fundamental mantener la seguridad y la garantía de suministro en la producción
- El sector industrial tiende a mejorar la calidad de sus productos y servicios sobre todo si una sociedad más concienciada le demandan soluciones sostenibles
- Debe fomentarse el conocimiento desagregado de los diferentes consumos energéticos existentes en una industria para ofrecer la solución que mejor se adapte
- Se suelen requerir cortos periodos de retorno de las inversiones
- Es muy importante el papel de las empresas de servicios energéticos (ESE) que suministren la energía térmica a la industria a un precio acordado
- Las instalaciones termosolares son bastante desconocidas y generan desconfianza a la hora de ser utilizados en procesos industriales
En nuestra próxima entrega veremos los distintos sistemas de captación de energía termosolar para procesos industriales.
El artículo ¿Cómo puede ayudar la energía termosolar a los procesos industriales? (1) se publicó primero en ecointeligencia.