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Central Ilanga -1 de 100 MW con 5 horas de almacenamiento en Upington, Sudáfrica. Cortesía de Emvelo y Cobra | 100 MW Ilanga I CSP plant with 5 hours of storage in Upington, South Africa. Courtesy of Emvelo and Cobra

Protermosolar ha actualizado su estudio Transición del Sector Eléctrico: Horizonte 2030 incorporando los datos de 2018 a su serie histórica y confirma el papel fundamental de la energía termosolar en el proceso de transición energética y descarbonizacion de la economía.

En un futuro proyectado a 2030, según el mix propuesto por la patronal, la contribución de las energías renovables a la generación eléctrica sería del 84 % a un coste por debajo de 5c€/kWh, confirmando los resultados del informe anterior. Además, esta elevada contribución de las renovables a la generación de electricidad que plantea Protermosolar permitiría alcanzar el objetivo del 35 % de consumo de energías renovables en 2030, cumpliendo con los objetivos de la UE.

El reparto equilibrado de la potencia solar entre energía fotovoltaica y termosolar es la clave del mix propuesto en el informe. Para ello, la patronal recomienda planificar con perfiles de despacho diferenciados a las tecnologías renovables apostando por su complementariedad estacional y horaria, al tiempo que se prescinde del carbón, las nucleares y parte del parque actual de ciclos combinados.
Además, este mix permitiría también una reducción significativa de los precios, puesto que los sistemas termosolares resultarían más competitivos frente al coste de gas y de las emisiones de los próximos años, así como una reducción significativa de las emisiones de CO2 y de vertidos de renovables.

Estas conclusiones son coincidentes con las que se habían obtenido con la serie histórica hasta 2017, a pesar de que 2018 fue el peor año meteorológicamente hablando para la energía solar. Sin embargo, los resultados todavía tendrían mayor solidez si se tuvieran en cuenta ciertos grados de libertad, que no se han incluido en este estudio, como el uso de contratos de interrumpibilidad, que podrían usarse como parámetros de seguridad frente al proceso de descarbonización ordenado, o la correcta gestión de la energía hidráulica en función de la estacionalidad, para la reducción de emisiones, así como una gestión proactiva de la demanda. Todo ello reforzaría las conclusiones del estudio.

Las centrales termosolares aportan otro conjunto de ventajas adicionales para la economía como el incremento de PIB, del empleo y de la convergencia regional, contribuyendo además a una Transición Energética justa, gracias al suministro de componentes, equipos y servicios desde Asturias, País Vasco, Cataluña,… a las instalaciones en el sur del país.

¿Cómo llegar a 2030?

El mix que propone Protermoslar pretende ser una respuesta solida frente al reto de la transición energética. Para la patronal, una de las líneas básicas de actuación para alcanzar dicho objetivo pasa porque la energía fotovoltaica sea la tecnología que experimente un crecimiento exponencial en los próximos años y que, a medida que se vayan cerrando las centrales convencionales las centrales termosolares tomen el relevo, acompañadas por un crecimiento más constante de la potencia eólica y de biomasa.

No obstante, aunque su papel no sería esencial hasta pasados unos años, deberían establecerse subastas específicas de algunos cientos de MW termosolares para mantener a la tecnología española en la vanguardia mundial y poder participar activamente en el emergente mercado exterior.

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La tecnología de Lointek ha sido seleccionada para el suministro llave en mano del sistema integral de generación de vapor y el sistema de aceite-sales del almacenamiento térmico de DEWA IV, la mayor planta termosolar del mundo, que estará operativa en Dubai (Emiratos Árabes Unidos) en 2022.

Lointek se responsabiliza de la ingeniería, fabricación, instalación y puesta en marcha de la isla de potencia en tres fases, la primera de 18 meses y las dos siguientes en sendos períodos consecutivos de 8 meses. Estos sistemas están considerados como elementos críticos en el desarrollo de la planta y de gran dificultad térmico-mecánico en su definición y ejecución.

Dimensiones récord

El proyecto de DEWA IV, que supone una inversión de 4.000 M$, reúne una serie de características récord. Desde el punto de vista de su capacidad, suma una potencia de 950 MW, de los cuales 600 corresponden a generación cilindro-parabólica (el triple de capacidad de las existentes hasta el momento), 250 MW a fotovoltaica y 100 MW al sistema de torre central. Otro elemento destacable del proyecto es la obtención del kWh más barato conocido, con un coste de 7,3 céntimos de dólar.

En cuanto a sus dimensiones, el parque solar tiene una superficie de 3.750 hectáreas; mientras que la torre central, la más alta de las plantas solares construidas hasta el día de hoy, alcanza una longitud de 260 metros.

DEWA IV (Dubai Electricity and Water Authority) se ubica a 50 km de Dubai y responde al Dubai Clean Energy Strategy 2050, en la que se establece alcanzar un 7% de la producción total en energías renovables en 2020, un 30% en 2030 y un 75% a mediados de siglo para el emirato.

Liderazgo mundial

La adjudicación de este contrato supone para Lointek un refuerzo para su posición de liderazgo mundial, con una cuota de mercado superior a un 70% de las plantas termosolares a nivel mundial y la confirmación de su competitividad.

La empresa ha entregado cerca de 1.000 intercambiadores de calor en una década, cifra diez veces superior a la del segundo en el ranking del sector. Lointek ha suministrado los sistemas de potencia en 55 plantas termosolares en diez países de América, Europa, África y Asia, con un total de capacidad de generación eléctrica termosolar renovable de 3.500 MW.

En 2018 Lointek también participó en plantas termosolares de Sudáfrica y Marruecos ya plenamente operativas y, en la actualidad, se encuentra en fase de pruebas en una planta en Israel y en la de instalación de otra en Kuwait.

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La energía renovable es la forma más competitiva de generación de energía en los países del Consejo de Cooperación del Golfo (GCC), según un nuevo informe publicado por la Agencia Internacional de Energía Renovable (IRENA). Los abundantes recursos, junto con los sólidos marcos habilitadores, han llevado a precios de la energía solar fotovoltaica de menos de 3 cent$/ kWh y de la energía termosolar de 7,3 cent$/kWh, que es inferior a lo que algunas compañías energéticas de la región pagan por el gas natural.

El nuevo informe “Renewable Energy Market Analysis: GCC 2019” de IRENA, dice que alcanzar los objetivos establecidos para 2030 puede traer importantes beneficios económicos a la región, incluyendo la creación de más de 220.000 nuevos empleos y un ahorro de más de 354 mbep (millones de barriles equivalentes de petróleo) en los sectores energéticos regionales. Los objetivos podrían reducir las emisiones de CO2 del sector eléctrico en 136 millones de toneladas (reducción del 22%), mientras que se reducirían el consumo de agua del sector energético en 11.5 billones de litros (reducción del 17%) en 2020.

Los hallazgos surgen a medida que las economías del CCG buscan diversificar sus economías en un contexto de rápido crecimiento de la demanda interna de energía y el deseo de salvaguardar los ingresos de exportación de hidrocarburos para el futuro.

“El GCC se encuentra entre las regiones más atractivas del mundo para desarrollar proyectos de energía solar y eólica a gran escala como resultado de la abundancia de recursos y un entorno de políticas favorable, un hecho que está respaldado por precios bajos“, dijo el Director General de IRENA, Adnan Z. Amin. “Como región exportadora de combustibles fósiles, el paso decisivo del GCC hacia un futuro de energía renovable es una señal para los inversores mundiales y para la comunidad energética de que estamos experimentando un cambio radical en la dinámica energética global y una verdadera transformación energética“.

“El compromiso de los Emiratos Árabes Unidos de diversificar su mix energéticos es fundamental para nuestros objetivos de crecimiento sostenible y desarrollo sostenible a largo plazo“, dijo H.E. Suhail Al Mazrouei, Ministro de Energía de los EAU. “El análisis de GCC de IRENA proporciona evidencia adicional del sólido caso socioeconómico para el despliegue de la energía renovable, desde la creación de empleo hasta la reducción de emisiones. A medida que buscamos agregar capacidad de generación para servir a poblaciones en crecimiento y economías en expansión, las energías renovables servirán cada vez más como pilar central del desarrollo bajo en carbono”.

A finales de 2017, la región tenía unos 146 GW de potencia instalada, de los cuales las energías renovables representaban 867 MW. Alrededor del 68% de esta potencia estaba en los Emiratos Árabes Unidos. Esto representa un aumento de cuatro veces la potencia de 2014. Después de los EAU están Arabia Saudí con un 16% y Kuwait con un 9% de la capacidad regional.

Con los objetivos de energía renovable ya implementados en toda la región, el CCG está preparado para una aceleración significativa del despliegue de energías renovables a medida que los países persiguen objetivos nacionales. Según los planes actuales, la región instalará un total de casi 7 GW de nueva capacidad de generación de energía a partir de fuentes renovables para principios de 2020.

La energía solar fotovoltaica domina el panorama de las energías renovables de la región, representando tres cuartas partes de la cartera de proyectos regionales, termosolar y eólica representan el 10% y el 9%, respectivamente. También se espera que la recuperación de petróleo mejorada asistida por energía solar en Omán contribuya con aproximadamente 1 GWth en 2019.

Las políticas proactivas son fundamentales para acelerar el despliegue de energía renovable, según el informe, lo que sugiere que se pueden extraer lecciones de los países del CCG donde se han logrado avances sustanciales gracias a los compromisos firmes del gobierno y objetivos creíbles y con plazos específicos, con un claro enfoque en un entorno de apoyo a las inversiones.

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2018 fue testigo del rápido crecimiento de la industria termosolar en China. De acuerdo con los datos de CSP Focus, se completaron y conectaron a red tres proyectos termosolares de demostración con una capacidad total de más de 200 MW, colocando a China con tres plantas termosolares comerciales a gran escala en funcionamiento en un año.

En 2018, China completó una potencia total de 215 MW de proyectos termosolares, casi siste veces que los 30 MW realizados antes de 2018. China se ha convertido en el quinto país por potencia termosolar instalada y en el mercado termosolar emergente más popular con Marruecos. Aportando el 23% de la nueva potencia en el mundo.

En lo que respecta al mercado termosolar mundial, se ha construido casi 1 GW de plantas termosolares, Marruecos contribuyó con 350 MW (200 MW de NOOR 2 y 150 de MW NOOR 3), China con 215 MW (tres primeros prouectos del primer lote de proyectos termosolares de demostración y una planta Fresnel de 15 MW), Sudáfrica instaló 200 MW (100 MW, Ilanga CSP1 y 100 MW, Kathu Solar One), Israel contribuyó con el proyecto termosolar de torre Ashalim, de 121 MW, y Arabia Saudí con la planta híbrida ISCC Waad Al-Shamal de 50 MW.

Mirando a 2019 para China, y observando los 17 proyectos de demostración: seis proyectos con una potencia total de 350 MW están en construcción y se espera que se completen para finales de este año. Un proyecto, Shenzhen Jinfan Akesai PT Project de 50 MW y sales fundidad, se detuvo debido a algún problema financiero y los otros 10 proyectos, que totalizan 749 MW, todavía están en desarrollo, pendientes de progreso, principalmente debido a obstáculos financieros o políticos internos.

Otras plantas termosolares comerciales, como el proyecto de torre Luneng de 50 MW, también están en desarrollo. Algunas fuentes de la industria predicen que este año se completarán alrededor de 600 MW de plantas termosolares. Sin duda, se espera que China lidere el nuevo mercado termosolar.

Según lo anunciado y estipulado por la Administración Nacional de Energía de China hace dos años, en 2016, solo aquellos proyectos piloto que pudieran completarse a finales de 2018 podrían disfrutar de la tarifa de 1,5 RMB/kWh. La nueva política de precios para los demás no se ha publicado oficialmente hasta ahora, sin embargo, como CSP Focus informó anteriormente, los últimos proyectos se completarán y se adjudicará a un precio más bajo.

Al mismo tiempo, el segundo lote de proyectos piloto está bajo una gran expectativa. El funcionamiento práctico de los tres proyectos de demostración completados es uno de los factores clave para que el gobierno decida el segundo lote de demostración, es una misión y responsabilidad crucial para los promotores de proyectos y las empresas de O&M para optimizar continuamente la operación.

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FuturENERGY Dic.18 - Ene. 2019

Central Ilanga -1 de 100 MW con 5 horas de almacenamiento en Upington, Sudáfrica. Cortesía de Emvelo y Cobra | 100 MW Ilanga I CSP plant with 5 hours of storage in Upington, South Africa. Courtesy of Emvelo and Cobra

Este 2018 ha sido un año particularmente relevante para el sector termosolar por varias importantes razones. En primer lugar, es el año en el que se va a poner en marcha la mayor nueva potencia anual en toda la historia del sector, 1.100 MW nuevos (ver gráfico) y la mejor noticia es que esa nueva capacidad no se ha instalado en uno o dos países, como había ocurrido en el pasado, sino en países de África, Región MENA y Asia con elevado potencial termosolar…Por Luis Crespo, Presidente de Protermosolar y de ESTELA.

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El consorcio formado por la empresa de ingeniería tecnología SENER y SEPCO III ha completado la prueba de fiabilidad de la central solar termoeléctrica Noor Ouarzazate III, de 150 MW. Se trata de un paso más en la puesta en marcha de la instalación, que está próxima a su operación comercial y su entrega final al cliente.

Con una duración de 10 días consecutivos, con esta prueba de fiabilidad Noor Ouarzazate III ha demostrado su capacidad para exportar a la red su potencia nominal con condiciones meteorológicas cambiantes, e incluso después de la puesta de sol, gracias a su sistema de almacenamiento en sales fundidas, con capacidad para continuar produciendo electricidad en ausencia de insolación durante 7,5 horas. Durante estos 10 días la planta ha exportado a la red más de 13,2 GWh. Una vez operativa, la central será capaz de generar la energía necesaria para alimentar 120.000 hogares, con 0 emisiones de CO2 a la atmosfera.

En Noor Ouarzazate III, SENER es responsable de la ingeniería conceptual y básica de la planta, la ingeniería de detalle y el suministro de los equipos del sistema de almacenamiento térmico, así como de la ingeniería y la construcción del campo solar y del receptor de sales fundidas, y de la puesta en marcha integrada de toda la planta. Se trata, además, de la segunda central con tecnología de torre central y sistema de almacenamiento en sales fundidas que diseña y construye SENER, además de aportar su propia tecnología – los 7.400 heliostatos HE54 que conforman el campo solar, el sistema de seguimiento ‘solar tracker’, el receptor de alta potencia de más de 600 MW térmicos, y el sistema de control integrado de receptor y campo solar – y una de las primeras del mundo en aplicar a escala comercial esta configuración.

Noor Ouarzazate III forma parte del complejo solar Noor, el mayor del planeta, ubicado en Uarzazat (Marruecos) y dirigido por MASEN. En dicho megaproyecto, SENER forma parte del consorcio constructor llave en mano de las centrales Noor Ourzazate I y Noor Ouarzazate II, ambas con tecnología de captadores cilindroparabólicos SENERtrough®, y Noor Ourzazate III, con innovaciones evolucionadas con respecto a las aplicadas en Gemasolar, una planta diseñada y construida por SENER, que fue la primera del mundo en operación comercial con tecnología de torre central y sistema de almacenamiento en sales fundidas.

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El presidente de Protermosolar, Luis Crespo, ha presentado en la sesión plenaria del congreso SolarPACES, la ponencia CSP: Supporting Mitigation of Climate Change, en el que se detalla como la energía termosolar permite reducir las necesidades de respaldo de combustibles fósiles y, por tanto, mitigar y frenar el cambio climático.

Para Protermosolar es obvio que toda la nueva capacidad que se instale en España como respuesta tanto al incremento de la demanda como al progresivo cierre de las centrales convencionales (carbón a corto plazo y nucleares a medio) será renovable, por lo que se hace necesario contar con la termosolar para generar electricidad cuando la fotovoltaica deja de hacerlo (desde la caída del sol hasta el amanecer).

Las centrales termosolares pueden comenzar a despachar la energía recogida durante el día en toda la franja horaria que no puede la fotovoltaica, su generación es síncrona y tiene un programa firme y sin desvíos hasta vaciar su tanque caliente de almacenamiento, con pérdidas de energía despreciables durante las horas de espera.

Protermosolar también ha participado en una de las sesiones paralelas, denominada Policy & Marketing, en la que ha expuesto la presentación de la metodología y resultados del Informe Transición del Sector Eléctrico. Horizonte 2030, en el que se proyecta un escenario para ese año sin centrales de carbón ni nucleares y con un menor respaldo de los ciclos combinados. El estudio es una proyección realizada a partir de los datos horarios de generación reales de los últimos cuatro años.

Tras la celebración del congreso tuvo lugar una visita al complejo termosolar más grande mundo, ubicado en Ouarzazate (Marruecos). Este complejo está formado por más de 550 MW de potencia instalada con dos tecnologías, termosolar (510MW) y fotovoltaica (70MW), con alta participación de empresas españolas en el EPC. Son tres las centrales termosolares, teniendo todas ellas en común maximizar la generación de electricidad en horas pico de demanda. Estas horas pico tienen lugar tras la puesta de sol, motivo por el cual, el almacenamiento de estas centrales tiene un papel esencial en su estrategia de operación.

La primera de las centrales, ya en operación, es NOORo I, de 150MW, tecnología cilindro parabólica y tres horas de almacenamiento; la segunda central es NOORo II, de 200MW, tecnología cilindro parabólica y siete horas de almacenamiento, y la última es NOORo III, de 150MW, tecnología de torre y 7 siete horas de almacenamiento.

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Sener está a punto de comenzar las pruebas finales de la central solar termoeléctrica Noor Ouarzazate III, de 150 MW, tras completar, en agosto, la primera sincronización a la red marroquí. Con estos hitos, Sener arranca la última fase que precede a la operación comercial de la central y su entrega final al cliente.

Noor Ouarzazat III es la segunda central con tecnología de torre central y sistema de almacenamiento en sales fundidas que diseña y construye Sener, además de aportar su propia tecnología, y una de las primeras del mundo en aplicar a escala comercial esta configuración. La alta capacidad de producción de esta tecnología – las sales fundidas alcanzan mayor temperatura que en otras configuraciones de termosolar, lo que maximiza la eficiencia termodinámica – permite gestionar la energía solar en ausencia de radiación directa y responder a los picos de demanda. Se trata de una característica única de la energía solar termoeléctrica, que modifica sustancialmente el papel de las energías renovables en el suministro global de energía.

En Noor Ouarzazate III, Sener es responsable de la ingeniería conceptual y básica de la planta, la ingeniería de detalle y el suministro de los equipos del sistema de almacenamiento térmico, así como de la ingeniería y la construcción del campo solar y del receptor de sales fundidas, y de la puesta en marcha integrada de toda la planta, cuya entrega al cliente está prevista para finales de 2018.

Noor Ouarzazate III se compone de un campo solar de 7.400 heliostatos HE54 (diseñados y patentados por Sener), que dirigen la radiación solar hacia un receptor ubicado en lo alto de una torre, a una altura de 250 m, gracias al sistema de seguimiento muy preciso, también patentado por la empresa. Sener ha sido igualmente responsable del diseño y construcción del receptor de alta potencia de más de 600 MW térmicos, desarrollado en colaboración con empresas marroquíes. Noor Ouarzazate III está también equipada con un sistema de almacenamiento en sales fundidas que permite a la planta continuar produciendo electricidad durante 7,5 horas en ausencia de radiación solar y que garantiza la capacidad de gestión o ‘dispachabilidad’ de la energía. Además de estos elementos clave, Sener ha suministrado el sistema de control integrado de receptor y campo solar.

El director regional de Sener en Marruecos, Anas Raisuni, declaraba: “La sincronización de Noor Ouarzazate III es el último hito antes de la entrega de la planta a ACWA y MASEN. Con su inversión visionaria en energía solar, MASEN ha asegurado el suministro de una electricidad limpia, sostenible y segura para Marruecos, desarrollando al mismo tiempo la industria nacional en un sector tan puntero como es la energía solar termoeléctrica. Nos sentimos muy orgullosos de haber colaborado con estas dos entidades (ACWA y MASEN), mediante el diseño y la construcción de una de las centrales CSP más avanzadas del planeta. Una vez en operación comercial, Noor Ouarzazate III marcará un punto de inflexión en el panorama mundial de la energía solar termoeléctrica y consolidará la posición de Sener como empresa de ingeniería líder en este sector, y una de las más innovadoras como proveedor de tecnología”.

Noor Ouarzazate III forma parte del complejo solar Noor, el mayor del planeta, ubicado en Uarzazat (Marruecos) y dirigido por MASEN. En dicho megaproyecto, Sener forma parte del consorcio constructor llave en mano de las centrales Noor Ourzazate I y Noor Ouarzazate II, ambas con tecnología de captadores cilindro-parabólicos SENERtrough®, y Noor Ourzazate III, con innovaciones evolucionadas con respecto a las aplicadas en Gemasolar, una planta diseñada y construida por Sener, que fue la primera del mundo en operación comercial con tecnología de torre central y sistema de almacenamiento en sales fundidas.

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La energía termosolar es la renovable, comparada con la eólica y la fotovoltaica, que más electricidad genera por MW instalado desde el pasado mayo, gracias a sus sistemas de almacenamiento de 7,5h (una de cada tres centrales en España). De hecho, la termosolar, con 2,3 GW instalados, ha generado durante agosto 689 GWh, lo que supone un 3,4% del total de generación de agosto (20.283 GWh), según los datos ESIOS recogidos por Protermosolar, la Asociación Española para la Promoción de la Industria Termosolar.

Para Protermosolar, un buen ejemplo del buen funcionamiento de la tecnología termosolar es que las centrales han vuelto a superar el récord histórico de generación continua por encima de 100 MW, alcanzando 17 días consecutivos (desde el 16 de julio hasta el 2 de agosto), a pesar de que originariamente las centrales termosolares no estuvieron diseñadas para su funcionamiento continuo.
Protermosolar recalca que un incremento de la potencia termosolar con almacenamiento en el futuro contribuiría no solo a la reducción de las emisiones de las centrales de combustible fósil de respaldo sino a la reducción del coste de la electricidad en el mercado mayorista.

Aunque los datos que facilita REE, bien a través de su web como de la de ESIOS, no se consideran definitivos hasta pasados unos meses y las cifras de generación absoluta pudieran tener ligeras variaciones, estos datos ponen de manifiesto la fiabilidad de la generación termosolar y permiten proyectar expectativas ciertas en el caso de un mayor despliegue, afirma Protermosolar.

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La energía termosolar ha marcado récord histórico de generación eléctrica mensual al alcanzar los 899 GWh en julio, según los datos de REE recogidos por Protermosolar, la Asociación Española para la Promoción de la Industria Termosolar, que indica que esta generación supone un 4,1% del total de la generación de julio en España.

Además, la termosolar ha generado electricidad durante 24 horas al día los 31 días del mes de julio, por lo que también logra un nuevo récord de generación por encima de 100 MW a lo largo de 723 horas, equivalente a 30 días, según los datos de ESIOS recogidos por la patronal termosolar española. El tercer récord que ha superado la termosolar el pasado julio es el haber alcanzado una generación continua por encima de 100 MW durante 16 días consecutivos.

Respecto a la generación mensual de julio, los 899 GWh de generación termosolar suponen un factor de carga del 53%, teniendo en cuenta que la potencia instalada en España es de 2.300 MW, lo que representa aproximadamente un 2% de la potencia total instalada del sistema eléctrico español. El anterior récord lo ostentaba el mes de julio de 2015, con 889 GWh, si bien, cabe recordar que el parque termosolar está formado en sus 2/3 partes por centrales sin almacenamiento y 1/3 por centrales con almacenamiento, debido a las circunstancias de la década en la que se diseñaron las centrales. En el futuro todas las centrales termosolares irán provistas de almacenamiento.

Este récord de generación mensual viene precedido de un año en el que la generación termosolar está siendo menor que la del año anterior. De hecho, 2017 fue un año con una radiación solar excelente, pero con hidraulicidad realmente baja. Sin embargo, este año, ha tenido más lluvias y esta abundancia de borrascas tiene asociada una mayor generación hidráulica y eólica.

La principal conclusión es que la complementariedad de recursos renovables es una realidad en España y si se dimensiona el parque de generación de manera correcta, España puede alcanzar elevados niveles de descarbonización del sistema eléctrico, tal y como Protermosolar argumenta en su Informe de transición del sector eléctrico. Horizonte 2030.

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