Retos para la mejora de la «gestionabilidad»

La «gestionabilidad», entendiendo por tal la capacidad de satisfacer la demanda de los consumidores cuando esta se produce, es una de las principales ventajas de las centrales termosolares cuando se comparan con otros sistemas de energías renovables. Esta mayor ges- tionabilidad de las centrales termosolares es debida a que resulta re- lativamente fácil almacenar energía térmica en grandes cantidades, mientras que el almacenamiento de otras fuentes de energía en gran- des cantidades no siempre resulta posible. Para que un parque eólico fuera gestionable sería necesario poder almacenar, al menos parcial- mente, la energía eléctrica que producen cuando hay viento, para poder verterla a la red de distribución cuando no hay viento y los con- sumidores demandan energía eléctrica. Aunque el almacenamien- to de electricidad a pequeña escala resulta hoy en día competitivo, pues las baterías electro-químicas están suficientemente desarrolla- das, el almacenamiento de grandes cantidades de energía eléctrica en baterías resulta prohibitivo. Podría pensarse en el almacenamiento mediante grandes centrales de bombeo de agua, pero esta opción conlleva importantes pérdidas entre la energía almacenada y la re- cuperada, y no siempre resulta factible.

En cambio, para que una central Termosolar sea gestionable no es necesario almacenar la energía eléctrica que produce, sino solamen- te la energía térmica que suministra el sistema solar, y almacenar de

94

forma eficiente la energía térmica con altas eficiencias y a un coste viable es posible hoy en día. Basta con disponer de un sistema de al- macenamiento que cuente con depósitos de las dimensiones requeri- das y provistos de un adecuado aislamiento térmico. Hoy en día ya se están usando satisfactoriamente en las centrales termosolares depósi- tos de sales fundidas con una capacidad de 1 GWht, de 34 m de diá- metro y 15 m de altura. La eficiencia de este tipo de almacenamiento es muy alta (>93%) y el coste es competitivo gracias a los incentivos públicos que existen actualmente para las centrales termosolares. Pero aunque las centrales termosolares ya posean hoy en día una buena gestionabilidad, es necesario seguir avanzando en este cam- po y aumentarla, a la vez que se reduzcan los costes asociados. Para ello, es preciso abordar los dos siguientes retos de I+D:

• Desarrollo de sistemas de almacenamiento térmico más rentables, y • Mejora en la predicción de la producción eléctrica.

A continuación se explican con mas detalles estos dos retos de I+D desde el punto de vista de la mejora de la gestionabilidad.

3.3.2.1. Desarrollo de sistemas de almacenamiento térmico más rentables

Los sistemas de almacenamiento térmico actuales poseen ya una ex- celente eficiencia (>93%), por lo que los esfuerzos de I+D no deben dirigirse hacia una mayor eficiencia del sistema de almacenamiento, sino hacia un menor coste, tanto de la inversión inicial como de ope- ración y mantenimiento. Todas las vías de I+D descritas en la sección 3.1.5 en relación con los sistemas de almacenamiento térmico para aumentar las horas de operación de las centrales termosolares son igualmente válidas cuando se habla de la gestionabilidad, pues los sistemas de almacenamiento térmico no sólo permiten aumentar el número de horas de operación de la central, sino también aportan a la central una mayor gestionabilidad. Así pues, no es necesario repetir aquí lo ya expuesto en la sección 3.1.5, sino sólo mencionar cuales son esas vías de I+D relacionadas con el almacenamiento térmico que contribuirían a una mejora de la gestionabilidad:

a) Mejora de los sistemas actuales de almacenamiento térmico basa- dos en dos tanques de sales fundidas,

95

Principales retos de I+D y potencial contribución a un mercado energético sostenible

b) Desarrollo de nuevos conceptos de almacenamiento térmico, c) Desarrollo de sistemas de almacenamiento termo-químicos.

3.3.2.2. Mejora en la predicción de la producción eléctrica

La radiación solar resulta más fácil de predecir que otras fuentes de energías renovables, como la eólica por ejemplo. Esto hace que las actuales centrales termosolares estén mostrando un nivel de acierto muy alto en la predicción de la producción de electricidad, lo que le facilita al operador español de la red (R.E.E.) la gestión de la ofer- ta y la demanda. Ciertamente los responsables de R.E.E. se muestran muy satisfechos con el grado de cumplimiento que están teniendo las centrales termosolares, pero aún es posible alcanzar niveles de pre- dicción más altos si:

• Se desarrollan herramientas más fiables de predicción meteorológi- ca a nivel local, y

• Se desarrollan modelos de simulación más precisos para la central. Hasta ahora, el principal esfuerzo de I+D en el ámbito meteorológi- co ha estado dirigido a lograr estimaciones precisas del recurso solar disponible en cualquier lugar del Planeta. Conocer la cantidad de radiación solar directa que hay disponible en el lugar donde desea construirse una central termosolar resulta esencial para poder hacer un plan de negocio y estimar la rentabilidad que tendría dicha cen- tral, pero la realidad con la que se encuentran los promotores es la ausencia de datos reales medidos de radiación solar directa. Mientras que resulta fácil encontrar medidas reales de otras variables meteo- rológicas (temperatura ambiente, velocidad y dirección de viento, humedad relativa y radiación solar global), las medidas de radiación solar directa son muy escasas, debido al alto coste del equipo nece- sario para realizar dichas medidas, lo que ha motivado que muchas estaciones meteorológicas no dispongan de medidas de radiación solar directa. Por este motivo se acometió rápidamente el desarrollo de buenas herramientas de cálculo y simulación que permitieran co- nocer el nivel de radiación solar directa que hay en cualquier lugar, a partir de los datos suministrados por los satélites meteorológicos como el Meteosat. Este esfuerzo ha hado sus frutos y hoy en día ya existen muchas empresas e instituciones que cuentan con el conocimiento y las herramientas necesarias para determinar el nivel de radiación

96

solar directa en cualquier lugar de la Tierra, con un margen de error aceptable (del orden del 5%). Por otro lado, las nuevas estaciones meteorológicas que se están instalando ya incluyen el equipamiento necesario para la medida de la radiación solar directa, que es la que resulta útil para las centrales termosolares.

Una vez que la necesidad primaria de conocer el nivel de radiación solar directa anual se ha satisfecho, porque se cuenta con el cono- cimiento y las herramientas necesarias para ello, el siguiente paso es conseguir una predicción, lo más precisa posible de cuál va a ser la radiación solar directa y la temperatura ambiente que va a existir en el lugar de ubicación de la central, con una antelación de dos o tres días. Para ello es necesario disponer de modelos meteorológicos ajus- tados a las peculiaridades climáticas de cada lugar. En este campo ya hay grupos de I+D trabajando, porque es un tema muy importante desde el punto de vista de poder predecir de forma precisa cual va a ser la producción de electricidad de la central.

Por otro lado, para una buena predicción de la producción es tam- bién necesario disponer de modelos de simulación de las centrales que sean precisos, para que a partir de la evolución temporal prevista para los parámetros meteorológicos (temperatura ambiente, veloci- dad y dirección del viento y radiación solar directa) se pueda deter- minar cuál va ser la curva de producción de electricidad de la cen- tral. Ya existen modelos que simulan con una precisión aceptable el comportamiento de la central, pero aún existe un margen de mejora importante.