Muchos creen aún que la producción de electricidad a partir de la energía solar está en un estadio artesanal y que su generación eléctrica se mide en kilovatios (kW) o en unos pocos megavatios (MW). Pero hace ya casi dos décadas esto dejó de ser así, y ya estamos llegando a la era de los megaproyectos solares.

Así lo demuestra la firma el 28 de julio pasado de un contrato en virtud del cual FPL Energy -uno de los mayores generadores de electricidad en Estados Unidos- se comprometió a adquirir a partir del 2011 la totalidad de la generación de electricidad solar térmica de Mojave Solar Park, la mayor planta solar del mundo con una capacidad máxima de 553 MW y que será construida en el desierto de Mojave, en California, por la empresa israelí Solel Solar Systems. Recordemos que la central hidroeléctrica Ralco de Endesa, la mayor planta generadora de Chile, tiene una capacidad máxima de 570 MW, sólo marginalmente más potente que el futuro parque solar.

El mojave solar park utilizará la tecnología de concentración de rayos solares de Solel, conocida como Parabolic Trough (cilindro parabólico), cubriendo 23,3 km² del desierto con estos espejos parabólicos que se mueven lentamente durante el día para compensar la rotación terráquea y maximizar la captura de radiación solar. Los rayos solares son concentrados por los espejos parabólicos sobre un receptor hueco que pasa por el eje de la parábola, y por el cual circula un fluido de muy alta capacidad de absorción térmica. Este receptor conduce el fluido termoportador a intercambiadores de calor donde genera vapor de hasta 400ºC para mover las turbinas generadoras de electricidad.

Versiones menos avanzadas de esta misma tecnología de Solel son ya utilizadas por nueve plantas solares con una capacidad agregada de 354 MW, que están ubicadas en el mismo desierto de Mojave y que han generado electricidad para FPL Energy en las dos últimas décadas.

Aparte de los cilindros parabólicos, que ahora lideran por un amplio margen el mercado de la generación de electricidad por tecnologías de concentración de energía solar conocidas como CSP (Concentrating Solar Power), hay otras dos tecnologías CSP que parecen promisorias.

Por una parte, encontramos la de platos solares (Solar Dish) -desarrollada por la empresa norteamericana Stirling Energy Systems (SES)-, que utiliza los principios de las máquinas de Stirling para la transformación del calor en electricidad. Estos platos solares se mueven sobre dos ejes, lo que les permite mantener permanentemente su enfoque óptimo, compensando tanto el movimiento de traslación como el de rotación de la tierra en relación al sol. Sus espejos concentran los rayos solares sobre el receptor de una máquina de Stirling del tamaño de un tambor de petróleo, que opera en base a la expansión y contracción de una columna de hidrógeno que mueve un émbolo.

Esta parte del proceso es similar a los generadores en base a motores de combustión interna. Pero, a diferencia de éstos, no requiere de combustibles ni produce contaminación, y sus costos operacionales y de mantenimiento son mínimos. Además, al efectuar el proceso de generación eléctrica a nivel de cada disco solar individual, logra una eficiencia de conversión del orden de 30% (la mayor entre las tecnologías de generación solar térmica).

SES ha conseguido dos grandes contratos en Estados Unidos para llevar su tecnología Solar Dish a escala comercial. Uno lo firmó en agosto de 2005 con la distribuidora de electricidad Southern California Edison para un parque de 500 MW de capacidad máxima inicial que debe estar totalmente operativo desde Diciembre de 2012. El otro lo firmó el mes siguiente con San Diego Gas & Electric (SDG&E) por una capacidad máxima inicial de 300 MW que debe estar operando en el Imperial Valley, al sur de California, desde el 2013.

La tercera tecnología CSP es la de torres de energía solar (Solar Power Tower), en que centenares y hasta miles de helióstatos-que son grandes espejos planos-se mueven lentamente sobre dos ejes para mantenerse enfocados al sol. Transfieren por reflexión esta radiación a un gran intercambiador de calor montado en una torre, concentrando sobre éste hasta 1.500 veces la radiación solar normal.

La planta PS10, que fuera inaugurada por la empresa eléctrica española Abengoa en marzo de 2007 en Sanlúcar de la Mayor, cerca de Sevilla, es la primera central de energía solar termoeléctrica de tecnología de torre construida en el mundo para operar a escala comercial. Cuenta con 11 MW de potencia máxima sobre la base de 624 helióstatos de 120 m² cada uno, que concentran rayos solares sobre intercambiadores de calor situados en lo alto de una torre de 115 mt. de altura. Se trata de una planta relativamente pequeña, pero permitirá evaluar el desempeño de este concepto de CSP en la realidad.

Además, existe un amplio y prometedor mundo de tecnologías fotovoltaicas que buscan lograr una conversión eficiente de la energía solar en electricidad en base al efecto fotoeléctrico, en lugar de la conversión térmica. Estas tecnologías fotovoltaicas también se están desarrollando con gran rapidez, y a fines de 2006 ya había un total de 1.744 MW de capacidad de generación PV conectada a redes de distribución eléctrica en el mundo.