Energia solar termoelèctrica: diferència entre les revisions

S'anomena '''energia solar termoelèctrica''' a tota aquella energia obtinguda per la transformació de la calor radiant en energia elèctrica mitjançant la concentració dels rajos solars en un punt o mitjançant la xemeneia solar. Aquesta transformació sol fer-se en instal·lacions industrials que ocupen una gran àrea d'extensió. La concentració lumínica es produeix quan el nombre de rajos solars que passen per un punt és major al natural i s'aconsegueix mitjançant la reflexió. La concentració es mesura amb l'índex de concentració solar que és el nombre que representa la fracció equivalent a la divisió de la superfície radiada per la superfície de concentració dels rajos. Així doncs, si elaborem una instal·lació on la superfície radiada (perpendicular als rajos del sol) és de 4  metres quadrats i concentrem aquests rajos en només un metre quadrat la concentració seria 4, ja que 4/1 = 4. Es distingeix clarament que aquest nombre no té unitats, ja que no mesura cap magnitud concreta, és simplement l'índex d'una fracció.

[[Sistema actiu]] de concentració solar d'alta temperatura que necessita una gran extensió de terreny i produeix energia a gran escala. Consta d'una torre i una sèrie de miralls mòbils anomenats heliòstats que giren de manera que tots els rajos es concentrin en la torre en totes les hores del dia. Els heliòstats orientats i el focus formen sempre un paraboloide, forma tridimensional definida per una paràbola en revolució sobre el seu eix de simetria. Per la torre hi passa un fluid que adquireix el treball físic de la radiació solar que és alliberat i convertit en energia elèctrica per mitjà d'una turbina o un motor Stirling. Des dels anys vuitanta s'han fet diverses instal·lacions competint amb el model del concentrador amb forma cilíndrica - parabòlica i han arribat un punt que hi ha moltes empreses llançades a fer grans negocis. Els primers prototips van ser construïts a Espanya, Israel i Estats Units. L'any 2006 es va instal·lar a Sunlúcar Mayor, Sevilla la primera central torre comercial europea (PS10) de 115  metres d'altura i 624 heliòstats que produeixen 11MW. Aquesta central conjuntament amb altres equipaments d'energia solar de l'empresa Grupo Abengoa produiran al 2013 300 MW, potència suficient per alimentar energèticament tot Sevilla.

A la part inferior disposa de col·lectors transparents que permeten augmentar la temperatura de manera semblant a un hivernacle convencional. D'aquesta manera l'aire pot augmentar la seva energia cinètica i potencial i es converteix mitjançant unes turbines en electricitat. La primera xemeneia solar per a la producció d'electricitat la va instal·lar l'empresa Schlaich Bergermann & Partner (SBP) de Stuttgart (Alemanya) experimentalment a Manzanares (Espanya) amb una altura de 200  metres. Va ser un prototip experimental es produïen 50 kW (una potència elèctrica equivalent al consum de 50 habitatges) i va estar operatiu del 1982 al 1989. Actualment la torre més alta amb aquest sistema té 553  metres i està a Toronto. L'any 2005, l'empresa es va decidir per emprendre un altre projecte amb el model de xemeneia però molt més gran a Nova Gal·les del Sud, Austràlia. La torre comptarà amb 1000  metres i 32 aerogeneradors que produiran una energia de 200 MW (4000 vegades més que la central de Manzanares) i ocuparà 38 km².

Generalment cada filera està compost per col·lectors de 12  metres en sèrie que sumen una mida de 150  metres. En el desert de Mojave, Califòrnia, hi ha 9 centrals SEGS (Solar Electric Generating Station) d'entre 14 i 80 MW cadascuna que sumen en total 354 MW. Aquestes però, funcionen també en un petit percentatge amb energia fòssil que no poden superar per rebre subvencions. Actualment a Espanya també s'està començant a implantar aquest tipus de sistema. L'empresa ACS ha instal·lat les centrals Andasol I i II a Guadix (Granada) amb una producció de 50 MW cadascuna i un rendiment força alt. La plataforma de Sonlúcar a més del sistema de central torre també gaudirà del sistema cilindre-parabòlic. Aquest sistema amb avantatges en l'àmbit industrial, també s'utilitza com a sistema calefactor d'aigua o com a cuina solar com veurem en l'apartat d'energia termosolar.