Energia solar térmica. Pedro Rufes Martínez
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Figura 1.10. Imagen conceptual de una central maremotérmica flotante de ciclo cerrado proyectada por la empresa Lockheed.
Figura 1.11. Esquema de principio de una central maremotérmica.
1.2.8 Energía osmótica
La energía osmótica, o energía azul, es la energía obtenida por la diferencia en la concentración de sal (diferencia de presión osmótica) entre el agua dulce procedente de los ríos y el agua salada de los océanos. Así pues, como su propio nombre indica, esta energía se basa en el fenómeno natural de la osmosis: si entre dos depósitos que contienen agua dulce y agua salada, respectivamente, se coloca una membrana semipermeable (membrana que retiene la sal, pero permite el paso del agua), se podrá observar un flujo neto de agua hacia el depósito del agua salada (figura 1.12). Debido a ello, la presión en el lado del agua salada aumentará. Con esta presión, a través de una turbina y de un alternador, se puede producir electricidad (figura 1.13).
La energía osmótica tiene un gran potencial, en comparación con otras fuentes de energías renovables. Además, la producción de energía es estable y predecible. El consorcio noruego Statkraft está construyendo la primera central osmótica del mundo. Esta planta piloto está ubicada en un fiordo, a unos sesenta kilómetros de la ciudad de Oslo.
Figura 1.12. El fenómeno de la osmosis.
Figura 1.13. Esquema de una central osmótica.(Fuente: Statkraft).
1.2.9 Energía solar
La energía solar es la energía obtenida directamente del Sol. Aparte de su uso como fuente de iluminación, la radiación solar que incide en la Tierra puede aprovecharse de dos maneras:
Transformación de la radiación solar en calor: se denomina energía solar térmica (figura 1.14). Consiste en transformar la radiación solar en calor, que puede aprovecharse para producir agua caliente destinada al consumo doméstico (calentamiento de piscinas, agua caliente sanitaria, calefacción, refrigeración por absorción). El calor también puede utilizarse para producir energía mecánica mediante un ciclo termodinámico y, a través de un alternador, generar energía eléctrica: es la denominada energía solar termoeléctrica (figura 1.15).
Figura 1.14. Instalación de energía solar térmica (producción de agua caliente sanitaria).
Figura 1.15. Central solar de torre.(Fuente: Unesa).
Transformación de la radiación solar en electricidad: se denomina energía solar fotovoltaica (figura 1.16). Esta transformación se lleva a cabo en los elementos semiconductores que integran los paneles solares fotovoltaicos. La electricidad puede ser utilizada de forma directa, almacenada en baterías, e incluso se puede inyectar en la red de distribución eléctrica.
Figura 1.16. Instalación de energía solar fotovoltaica.
1.3 La energía solar térmica en el mundo
La contribución de la energía solar térmica al consumo energético mundial es muy escasa todavía, aunque se perciben síntomas de cambio que permiten encarar el futuro con un cierto optimismo. Existe un creciente interés por la energía solar térmica; muchos países del mundo están apoyando esta energía con subvenciones y ayudas económicas; los captadores solares están experimentando reducciones en sus precios en algunos mercados especialmente activos, como China o Japón. Se trata, en definitiva, de una tecnología madura que ha experimentado un significativo avance durante los últimos años.
En la actualidad la capacidad o potencia de energía solar instalada en el mundo supera a la de otras renovables con altos índices de desarrollo, como es el caso de la energía eólica. Con una potencia instalada de 128 GW térmicos a finales del año 2.006 (datos del Solar Heat Worldwide 2006, edición de 2.008, considerando 48 países que representan el 60% de la población mundial y el 85-90% del mercado mundial de solar térmica), la solar térmica ha alcanzado unos niveles de popularidad impensables tan solo hace unos años. Actualmente, la mayoría de captadores solares instalados en el mundo se utilizan en viviendas unifamiliares para la producción de agua caliente sanitaria.
La figura 1.17 permite conocer la potencia instalada en cada uno de los diez primeros países del mundo. También muestra cómo se usan en estos países los distintos tipos de captadores (captadores de plástico sin cubierta, captadores planos y captadores de tubos de vacío).
Mientras que en China, líder mundial por capacidad, predominan los captadores de tubos de vacío, en Estados Unidos predominan los captadores plásticos sin cubierta. Sólo en Australia pasa lo mismo que en Estados Unidos; en los restantes países predominan los captadores planos.
Figura 1.17. Potencia instalada en los diez primeros países del mundo a finales de 2.006, correspondiente a captadores solares de agua.
1.4 La energía solar térmica en Europa
Según el informe de EurObserv'ER Solar Thermal Barometer 2008, la superficie total de captadores solares térmicos instalados en la Unión Europea es de unos 24 millones de metros cuadrados. Tras dos años de fuerte crecimiento, el mercado solar térmico se ralentizó durante el año 2.007.
En la gráfica de la figura 1.18 puede observarse que la superficie de captación instalada decreció ligeramente, después de cuatro años de sucesivo crecimiento. A pesar de ello, la superficie de captación instalada en 2.007 fue de unos 2,9 millones de m2, equivalente a 2.000 MW térmicos.
Figura 1.18. Evolución de la superficie de captación instalada anualmente en la UE desde 1994 en metros cuadrados(Fuente: EurObserv'ER, Solar Thermal Barometer 2008).
El mismo informe señala que la rebaja se debe en gran parte a la fuerte caída del mercado alemán, el mayor de la UE. Sin embargo, otros países continúan desarrollando sus mercados y muestran tasas de crecimiento importantes. Así, y a excepción de Austria (también con un mercado maduro, como el alemán) han sido muchos los mercados del sector que han crecido.
En la tabla 1.2 puede comprobarse que Francia ha pasado de 301.000 m2 nuevos instalados en 2.006 a los 329.000 m2 de 2.007. Italia ha pasado de 186.000 a 247.475 m2. Grecia ha crecido desde los 240.000 hasta los 284.000 m2. España ha instalado en 2.007 262.000 m2, mientras que en el año anterior se instalaron 175.000 m2. Austria ha sido el único que ha rebajado la superficie instalada, junto con Alemania, pasando