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El potencial de la hibridación con energía solar térmica
Por José Miguel Cardemil, investigador del Centro de Energía y Desarrollo Sustentable de la Universidad Diego Portales.
Las plantas de ciclo combinado híbrido solar integrado (ISCC) utilizan sistemas solares de concentración para hibridar plantas térmicas convencionales, e inclusive plantas de otras tecnologías renovables.
José Miguel Cardemil.

Según el último reporte de CIFES, la capacidad instalada de plantas solares en Chile alcanza los 750 MW. Sin embargo, esta cifra solo contempla proyectos de tecnología fotovoltaica. Proyectos solares térmicos para generación de potencia actualmente no existen en operación y solo uno se encuentra en construcción.

Esto demuestra que la tecnología de concentración solar aún no resuelve satisfactoriamente los problemas que implican un mayor riesgo en su instalación. Pero una alternativa que en el mundo ha comenzado a tomar fuerza es la utilización de sistemas solares de concentración para hibridar plantas térmicas convencionales, e inclusive plantas de otras tecnologías renovables. Es el caso de las plantas denominadas ciclo combinado híbrido solar integrado (ISCC), las cuales consisten en una planta de ciclo combinado convencional, donde el gas de escape a alta temperatura, descargado por turbina, pasa por un generador de vapor de recuperación de calor.

Desde este dispositivo el vapor generado es direccionado a una turbina de vapor. Así, en ciclos solares integrados, la energía térmica entregada por colectores solares de concentración se transfiere al vapor, generado en el sistema de recuperación, permitiendo aumentar la potencia neta entregada por el sistema.


Ventajas

La principal ventaja de estos ciclos es que como la mayor parte de los equipos ya se encuentra instalada, la potencia adicional generada tiene un costo relativamente bajo. De hecho, existen cuatro de estas plantas actualmente en funcionamiento (tres en el norte de África y una experimental en Canadá), lo que demuestra la factibilidad tecnológica de la integración de los sistemas solares a plantas térmicas convencionales. Asimismo, en los últimos años se han observado otros proyectos de hibridación exitosos, tales como una nueva planta solar-geotérmica en Nevada (USA) y una planta híbrida solar-biomasa en California.

De esta forma, la energía solar térmica presenta un potencial que en Chile aún aparece como inexplorado, a través de la hibridación con otras fuentes energéticas. Esto hace sentido, pues debemos recordar que el norte de nuestro país presenta los niveles de radiación solar más elevados del mundo. De hecho, la radiación disponible en la zona central es equivalente a la radiación observada en la región de Andalucía en España. Así, a través de la hibridación es posible potenciar sistemas que actualmente se encuentran en uso e inclusive incrementar significativamente la eficiencia de conversión de sistemas energéticos.

Asimismo, la instalación de sistemas solares térmicos de concentración puede permitir aumentar la competitividad de plantas que utilicen otras fuentes renovables, dada la versatilidad que presentan y su relativa facilidad de instalación. A modo de ejemplo, existen proyectos geotérmicos y térmicos convencionales que contemplan su instalación en el norte de Chile, por lo que considerar la introducción de la energía solar en dichos sistemas permitiría bajar los costos marginales de operación y ayudaría a mitigar ciertas externalidades negativas. Finalmente, los sistemas híbridos también representan una oportunidad para las industrias productivas, pues permiten intensificar los procesos, además de evitar pérdidas y costos de transporte.

Adicionalmente, la estacionalidad de la disponibilidad de radiación solar puede ser complementada con otras fuentes energéticas. Lo anterior puede impulsar el desarrollo de industrias autoabastecidas en términos energéticos, aumentando la competitividad y aislando a las compañías de los efectos que producen variaciones en el precio internacional de los insumos energéticos. Esto último resulta clave para la economía nacional, por lo que las tecnologías de energía solar térmica se presentan como una oportunidad estratégica para nuestro desarrollo y para fortalecer nuestra industria

Enero 2016
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