©SENER

Planta Gemasolar, propiedad de Torresol Energy, desarrollada por SENER

19841990

2006 2007 20082009 2010 2011 2012 20132014

14

354 367 441 488 560

1.300

2.768

3.425

4.485

Claves de la Energía Solar Termoeléctrica (Concentrated Solar Power, CSP)

Evolución del LCOE en plantas de CSP a 2050

Evolución de la capacidad instalada de energía solar termoeléctrica(MW, 1984-2014)

La energía termosolar presenta un gran potencial para contribuir a la necesaria transformación del sistema energético mundial hacia un escenario con mayor contribución renovable.

Fuente: IEA *Tasa Anual de Crecimiento Compuesto

La energía termosolar es una alternativa clave para configurar un mix renovable,eficiente y bajo en emisiones de CO2.Se estima que el LCOE (Levelized Cost of Electricity) en las plantas de CSP disminuirá a una tasa media anual de alrededor del 2,5% hasta 2050.

Que…• Está sujeto a la volatilidad de precios de los

combustibles fósiles.

• Es una fuente importante de contaminación atmosférica.

• Uno de los principales causantes del cambio climático.

Y precisa…• Reducir la dependencia de los combustibles fósiles.

• Reforzar el compromiso social e institucional, paraavanzar hacia energías renovables y más eficientesformas de utilizar la energía.

• Diversificar fuentes de energía y aumentar la eficienciapara evitar emisiones de gases de efecto invernadero.

Tras dos décadas en desarrollo, la capacidad

instalada se ha disparado los últimos 5 años hasta

alcanzar 4,5 GW en 2014.

TACC*2009 - 2014

52%

0

50

100

150

200

250

1.758

2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Mínimo

Media

Máximo

2

$U

SD /

MW

h

Previsiones de capacidad instalada de CSP por zonas geográficas a 2030 (GW)

geográficas a 2050 (GW)

Fuente: IEA

Fuente: IEA

• Se estima que la capacidad mundial instalada en 2030 será de 260 GW conincrementos anuales de más de 15 GW y tasas de crecimiento medio anual del 28%.

• Según las previsiones, Estados Unidos ocupará la primera posición, superandoa la Unión Europea y, en particular a España, que no cuenta con grandesexpectativas de desarrollo.

• India, Chile y China se incorporarán con fuerza a la CSP y en Africa países como Marruecos y Sudáfrica cuentan ya con ambiciosos planes de desarrollo.

• Se prevén importantes desarrollos en Oriente Medio (Arabia Saudí, Kuwait, Israel, Jordania, Australia y otros.)

Previsiones de capacidad instalada de CSP por zonas

En 2050 se estima una capacidad instalada de 983 GW de CSP en el mundo. Casi27 GW anuales instalados en el conjunto del período 2013-2050 con tasasanuales medias de crecimiento del 9,7%.

El desarrollo se ha focalizado en España y Estados Unidos. A medio plazo se abren nuevos mercados con grandes perspectivas de crecimiento

China,118

Otros,71

India, 186

África, 147

Oriente Medio,204

Estados Unidos,

229

Unión Europea,

28

3

020 40 60

80100

Otros

China

India

África

Oriente Medio

Estados Unidos

Unión Europea

2013

2030

Dos tecnologías comercialmente probadas

Plantas de captadores cilíndrico parabólicos (parabolic trough plants), CCP

Plantas de torre central (solar tower plants)

• Utiliza espejos parabólicos para concentrar la radiación solar en un tubolineal.

• Cuenta con almacenamiento de energía térmica.• Elevado nivel de madurez, experiencia operativa, modularidad y gran

número de proveedores. El 90% de la capacidad instalada de CSP corresponde a esta tecnología.

• La mayoría de las plantas en operación tienen una capacidad instalada de entre 14-200 MW y un grado de eficiencia del 14-16%.

Elementos fundamentales de la tecnologíaCCP• Tubo receptor/Receiver Pipe. Por su interior circula un fluido (aceite

sintético,salfundida)queescalentadoporlaradiaciónsolarconcentrada.

• Espejos parabólicos/Parabolic mirrors. Espejos de forma parabólica que concentranlaradiaciónsolareneltuboreceptor.

• Estructuras soporte/Support Structures. Estructuras metálicas que soportanlosespejosytubosreceptores.

• Accionamientos hidráulicos/Hydraulic Drive. Mecanismos hidráulicos paraquelosespejosrealicenelseguimientodelsol.

• Bloquedepotencia/Power Block. Dondesetransformalaenergíasolar captadaenelectricidad.

4

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• Concentra la radiación solar en un punto receptor situado en la parte más alta de una torre.

• Permite la operación a temperaturas más elevadas y por consiguiente un mayor rendimiento y almacenamiento más económico.

• Dispone de un elevado ratio neto de conversión de energía solar en energía eléctrica.

Elementosfundamentalesdelatecnologíadetorre• Heliostatos/heliostats. Superficies de espejos soportados sobre

una estructura, que reflejan la radiación del sol hacia elreceptor.

• Torre/Tower. Estructura de hormigón o acero de gran altura, en su parta más elevada se instala el receptor de la radiación solar reflejada por los heliostatos.

• Receptor/Receiver. Receptor de la radiación solar, por su interior circula un fluido (sales fundidas, agua/vapor) que es calentado con la radiación solar concentrada.

• Bloque de potencia/Power Block. Donde se transforma la energía solar captada en electricidad.

• El almacenamiento de la energía térmica captada durante el día mediante sistemas de sales fundidas para su posterior utilización permite adaptar la producción eléctrica a las necesidades de la demanda y facilita la implantación de la energía solar.

• Permite superar el 40% en el grado de utilización en las plantas deCCP.

• Mejora la eficiencia energética en suconjunto.

• Reduce el coste relativo por unidad de energíaproducida.

• Mejora las condiciones de operación de la planta; menos ciclos de parada y arranque y más horas de operación.

• Permite electricidad despachable de forma segura, predecible y programable.

• Ofrece robustez al conjunto de la red, clave a medida que incrementa el peso de las renovables en el conjunto de la red.

Almacenamiento térmico. Un factor clave de la energía termosolar

5

Isla de potencia plantas de torre con almacenamiento de sales fundidas.

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• El desarrollo de una buena parte de estas plantas ha sido liderado porempresas del País Vasco y todas ellas cuentan con ingeniería y/osuministros de empresas vascas.

Desarrollo de la energía termosolar en España de 2008 a 2013

6

UNIDAD

NCIANA:ales: 150

EXTREMADURA:Centrales: 17MW: 850

Lleida CATALUÑA:Centrales: 1MW: 23

MURCIA:Centrales: 2MW: 31

COM

Cáceres X 6CASTILLA-LA MANCHA: VALECentrales: 7 CentrMW: 350 MW:

adajoz X 11 Ciudad Real

ANDALUCÍA:Centrales: 22MW: 1.000

Cádiz X2

Sevilla X 11

B

Alicante

Córdoba X 6

Granada X 3

País Vasco

• En España se han puesto en operación 50 plantas con una potencia instalada de 2.304 MW), ubicadas en 6 CCAA, principalmenteAndalucía (22) y Extremadura (17).

Andalucía 44%

Extremadura 34%

C. - La Mancha 14%

Murcia 4%

Com.Valenciana 2%

Cataluña 2%

Andalucía 44%

Extremadura 37%

C. - La Mancha 15%

Com.Valenciana 2%

Murcia 1%

Cataluña1%

Fuente: “Concentrating Solar Power Projects”, NREL; Protermosolar; análisis IBC

50 2.304 MW

Fuente: Panorama del Cluster de la Energía del País Vasco

empresa líder a nivel mundial como SENER han permitido configuraren el País Vasco un dinámico y competitivo tejido empresarial quecubre la totalidad de la cadena de valor de la energía termosolar.

• A pesar de que por sus condiciones climáticas, no cuenta conplantas CSP, se estima que el País Vasco cuenta con el 20% delempleo directo del conjunto de la cadena de valor de la energíatermosolar en España.

• Las empresas vascas de CSP están preparadas para participaractivamente en el previsto crecimiento y desarrollo de este tipo detecnología a nivel mundial en los próximos años.

El País Vasco cuenta con un potente sector industrial en energía termosolar

7

Crecimiento del 36,3%

desde 2008 Pico de más de 1.600 empleos

en 2011

Pico de 126 empleos en

2014, con un crecimiento del

11,5% desde2008

Facturación 318,9

millonesEmpleo 1.253

personas

Inversión en I+D 25,2

millones

Pico de 27 millones en

2011

Empleoen I+D120

personas

Actividad del sector CSP en el País Vasco. Media 2008-2014

• El extraordinario desarrollo de la CSP en España y la presencia de una

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Productos y servicios de la cadena de valor de la energía termosolar de concentración

Promoción Diseño e Ingeniería Instalación y puesta en marcha

Fabricación de sistemas, equipos y componentes

Operación y mantenimiento

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Estudios previos

Promoción

Modelos de negocio

Planta

• Dirección de proyecto

• Ingeniería civil

• Diseño de evacuación eléctrica

Sistemas

• Diseño y estudio conceptual

• Diseño de componentes

• Ingeniería mecánica

• Ingeniería eléctrica

• Ingeniería electrónica

• Simulación

Camposolar• Espejos parabólicos• Tubo absorbedor / receptor• Estructura de soporte• Accionamientos hidráulicos• Heliostatos• Torre central• Fluído caloportador

Sistema de almacenamiento• Tuberías, válvulas y bombas hidráulicas• Sensores de temperatura• Sales fundidas• Intercambiadores

Bloque de potencia• Turbina• Generador• Condensador• Medida, control y protecciones• Línea de evacuación y

subestación

• Construcción deplantas llave en mano(EPC)

• Instalación de los elementos delcampo solar

• Obra civilterrestre

• Instalacióneléctrica

• Otras actividadesauxiliares a la puesta en marcha

• Equipo auxiliar en tareas deinstalación

�Ensayo y certificación�Servicios de I+D e ingeniería�Servicios de asesoría

Desarrollo Tecnológico�Servicios auxiliares�Formación

• Servicios deoperación

• Servicios deinspección, reparación y mantenimiento

• Optimizacióndel rendimientodela planta

• Sistemas desimulación ygestión

Empresas en la cadena de valor termosolar del País Vasco

Promoción Diseño e Ingeniería Instalación y puesta en marcha

Fabricación de sistemas, equipos y componentes

Operación y mantenimiento

9

Desarrollo Tecnológico

Un completo sistema de ciencia y tecnología especializado en energía termosolar

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• Mejora de los colectores solares de alta temperatura mediante el desarrollo de:• Nuevos recubrimientos (selectivo, reflectante, autolimpiantes etc.)• Desarrollo de nuevos fluidos caloportadores y sistemas de

almacenamiento térmico• Mejora de la operación de plantas termoeléctricas (control de HTFs,

sistemas de control y comunicaciones para heliostatos autónomos, etc.)

• Desarrollo de nuevas configuraciones y componentes (seguidores, receptores, heliostatos, etc.)

• Motores Stirling para aplicaciones solares

• Investigación básica:• Materiales para almacenamiento de calor sensible• Materiales para almacenamiento de calor latente• Materiales para almacenamiento de calor termoquímico

• Investigación de sistemas:• Modelización y simulación

• Investigación fundamental en el campo de los materiales a escala nano con importantes campos de aplicación en el ámbito energético y, en particular, en almacenamiento de energía

• Formación de cientificos, ingenieros y personal altamente cualificado en el campo de la energía y ámbitos relacionados.• Investigación fundamental y aplicada en el campo de la ciencia de los materiales y la ingeniería

CentrosdeInvestigación

Universidades

• Almacenamiento térmico de alta temperatura:• Diseño, síntesis y caracterización de nuevos materiales de

almacenamiento y fluidos• Validación de materiales contenedores.• Simulaciones de mecánica de fluidos, diseño de

intercambiadores de calor.• Termosolar de pequeña escala, campos solares para

aplicaciones de media temperatura (100-300ºC).

• Campos solares, colectores y heliostatos.• Nuevos recubrimientos.• Sistemas de seguimiento solar y comunicaciones avanzadas.• Simulaciones Trnsys, ray tracing, mecánica de fluidos,

térmicas y mecánicas, etc.• Materiales y componentes para termosolar de altas

temperaturas (>1000ºC): corrosión, abrasión, erosión, nuevos recubrimientos protectores, etc.

Un ecosistema de centros de investigación y empresas trabajando conjuntamente en proyectos de gran alcance y proyección de mercado

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Programa Etorgai Gobierno Vasco

Programa Etorgai Gobierno Vasco

Programa Horizon 2020

Definición y demostración de soluciones de bajo costepara grandes plantas termosolares de torre central.Incluye nuevos conceptos de receptores centrales,mecanismos de apunte de heliostatos, procesos defabricación y montaje, etc.

Robot terrestre en movimiento dentro de un bucle durante los experimentos. Proyecto MAINBOT.

TC-GRAN

Sistema autónomo de cogeneración y almacenamiento

generación termoeléctrica Stirling y enenergético renovable, basado en tecnología de

elalmacenamiento en baterías de flujo Redox.

SISTIREX

Water Saving for Solar Concentrated Power. Mejora delperfil ambiental de la tecnología CSP - plantas CSP quereducen el consumo de agua para la limpieza de lassuperficies reflectantes, y para la refrigeración.

WASCOP

Robots móviles para las actividades de inspección ymantenimiento en extensas plantas industriales.Aplicación a las centrales eléctricas termosolares.

MAINBOT Programa FP7 de la EU

CAPTURE

Desarrollo de nuevas tecnologías en las áreas de energía solar termoeléctrica e integración en redes.

EUROSUNMED

Novel Insulating Shield for Concentrating Solar TowerReceivers. Materiales y conceptos de diseño para latermosolar de muy alta temperatura. Transferencia detecnologías espaciales hacia usos terrestres.

CSTR SHIELDESA Programa

Demostradores Tecnológicos

Desarrollo de tecnología competitiva de receptor central.

ProgramaHorizon2020

GEET-AE

Nuevo concepto de generación de energía eléctrica termosolar de alta eficiencia.

INNOTEK-INTEK-BERRI

VII Programa Marco UE

STAGE_STE

Alianza cientifica y tecnológica en energía térmicasolar concentrada.

VII ProgramaMarco UETecnologías para generación solar termoeléctrica a

pequeña escala con gestión sostenible mediantehibridación con biomasa y almacenamiento térmico.

Programa Retos Colaboración 2014

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Cluster de EnergÍa del PaÍs Vasco Basque Energy Cluster

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