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A día de hoy, existen varios tipos de plantas solares termoeléctricas en constante puja por liderar el mercado de la energía solar y, en esta carrera, el objetivo prioritario de las empresas del sector se centra en minimizar los costes de los dispositivos y sistemas empleados para el aprovechamiento de la energía que proviene del sol.

Entre las alternativas que existen en la actualidad en cuanto a tecnología solar termoeléctrica, como las plantas de colectores cilindro-parabólicos (CCP) o las de colectores Fresnel, gran parte de los expertos opinan que las centrales solares de torre cuentan con las mejores expectativas para conseguir convertirse en el sistema más eficiente.

Se trata de plantas termoeléctricas que se componen de una torre central que recibe la luz solar proveniente del reflejo producido por los colectores solares que lo rodean. Estos colectores, llamados heliostatos, están compuestos por espejos que se mueven con el propósito de reflejar en cada momento la luz solar en el receptor instalado en lo alto de la torre.

A día de hoy, son varios los motivos para pensar que este sistema será el que acapare el mercado en los próximos años:

• Esta tecnología es capaz de alcanzar ratios de concentración superiores y, por lo tanto, mayores temperaturas y eficiencias.
• El circuito térmico y el receptor no están distribuidos a lo largo del campo solar, sino confinados en la torre. Por ello, se reduce drásticamente el tamaño de esta parte crítica y, en consecuencia, se reducen no sólo sus costes sino las pérdidas térmicas y los riesgos de operación ligados a la congelación del fluido que transporta el calor.
• En la mayor parte de los casos, los fluidos utilizados como medio de almacenamiento y transporte en estos sistemas de torre son sales fundidas. Esto evita el uso de un intercambiador adicional como ocurre en otras configuraciones y, en consecuencia, permite una reducción de las pérdidas térmicas, un esquema de planta más sencillo y una reducción de costes.
• Gracias a las mayores temperaturas alcanzadas en los sistemas de torre, el dispositivo de almacenamiento es más competitivo, ya que el coste por unidad de energía almacenada es menor. De hecho, se ha demostrado como una opción competitiva para generar energía durante periodos muy prolongados de falta de sol.

A pesar del escaso número de plantas de torre en operación respecto a las de colectores cilindro-parabólicos, en las últimas licitaciones los costes de ambas tecnologías han sido equivalentes. De cara a conseguir mayor reducción de costes, los expertos opinan que se debe hacer hincapié en los heliostatos situados en el campo solar. Para ello, se observan dos líneas de desarrollo aparentemente contradictorias.

Por un lado, se están desarrollando heliostatos de gran tamaño, sobre todo a nivel europeo. Las plantas solares termoeléctricas cuentan con un menor número de estos dispositivos en el campo. Este tipo de sistemas incluyen accionamientos de alta precisión y elevado coste, por lo que deben aumentar la superficie reflectante con el objetivo de reducir el coste por m² instalado.

Por otro lado, empresas, principalmente estadounidenses, están desarrollando heliostatos de tamaño reducido con el objetivo de simplificar las estructuras, eliminar operaciones como el canteo, facilitar su instalación y utilizar componentes fabricados en masa. En este caso, el número de heliostatos será mucho mayor y se podrá implementar una fabricación seriada.

En este contexto, el centro tecnológico CENER (Centro Nacional de Energías Renovables) e IK4-TEKNIKER han unido fuerzas para el desarrollo de un innovador concepto de heliostato conocido como EASY (hEliostas for eAsy an Smart deploYment), un dispositivo de pequeño tamaño que espera reducir los costes del campo solar hasta los 100 $/m².

El desarrollo incluye un novedoso sistema de tracking accionado por motores de bajo coste. Este sistema, incluye un sistema de reducción basado en cables que permite un funcionamiento sin holguras a un coste extremadamente bajo. El resultado es una precisión muy elevada en el posicionamiento del heliostato a un coste menor.

Al contrario que otros heliostatos de mayor tamaño, se minimizarán las deformaciones de la estructura generadas por el viento y desaparecerán los errores de canteo de los espejos.

Los primeros desarrollos ya se han testado en las instalaciones de la Plataforma Solar de Almería, lo que ha permitido validar que el sistema cumple con los requisitos marcados. A pesar de los componentes de bajo coste, se trata de un sistema más preciso que los empleados en la actualidad.