Este documento resume la investigación sobre instalaciones solares termoeléctricas a nivel mundial, latinoamericano y ecuatoriano. Explica que la generación solar termoeléctrica mediante generadores termoeléctricos convierte la energía solar en energía eléctrica. Luego describe algunos de los proyectos solares termoeléctricos más grandes a nivel mundial como Ivanpah en Estados Unidos y Cerro Dominador en Chile. Finalmente, indica que se han realizado estudios en Ecuador para implementar centrales termosolares para generación

1. Trabajo de Investigación
INSTALACIONES SOLARES TERMOELECTRICAS
A NIVEL MUNDIAL, LATINOAMERICANO Y NACIONAL.
Rolando Javier Hachi Toapanta [1]
rjhachi@espe.edu.ec
RESUMEN: La electricidad juega un papel importante en la vida diaria y es el componente principal
de innumerables aplicaciones, Por lo tanto, la investigación en curso es necesaria para mejorar los
enfoques existentes o encontrar nuevos enfoques, para mejorar la generación de energía. La generación
solar termoeléctrica mediante el generador termoeléctrico es uno de los tecnologías notables y
generalizadas utilizadas para producir electricidad a nivel mundial, y convierte la energía solar en
energía eléctrica. Debido al efecto Seebeck, el cambio de temperatura puede ser convertida en energía
eléctrica; por lo tanto, se puede aplicar un TEG siempre que haya una diferencia de temperatura.
El presente trabajo presenta los antecedentes teóricos del TEG y la incidencia mundial, regional, y
nacional, además de una amplia revisión del TEG y su implementación en diversos campos. Este
documento también arroja luz sobre la nueva tecnología del TEG y sus desafíos relacionados. En
particular, se encontró que el TEG es eficiente en sistemas híbridos de recuperación de calor, como el
material de cambio de fase (PCM), el tubo de calor (HP) y el protón membrana de intercambio (PEM),
y la eficiencia de la TEG ha aumentado debido a un conjunto de mejoras en los materiales del TEG.
Además, los resultados muestran que la tecnología TEG se ha aplicado con frecuencia en los últimos
años, y todos los trabajos investigados coinciden en que el TEG es una tecnología prometedora en
Sistemas de generación de energía y recuperación de calor.
Palabras clave: solar, termoeléctrico, generador, eficiencia.
ABSTRACT: It plays an important role in daily life and is the main component of countless
applications. Therefore, ongoing research is needed to improve existing approaches, or find new
approaches, to improve electrical power generation. Solar thermoelectric generation by thermoelectric
generator (TEG) is one of the remarkable and widely used technologies to produce electricity globally,
and it converts residual energy into electrical energy by q. Due to the Seebeck effect, the temperature
change can be converted into electrical energy; therefore, a TEG can be applied as long as there is a
temperature difference.
This paper presents the theoretical background of the TEG, as well as an extensive review of the TEG
and its implementation in various fields. This paper also sheds light on the new TEG technology and its
related challenges. In particular, TEG was found to be efficient in hybrid heat recovery systems, such
as phase change material (PCM), heat pipe (HP), and proton exchange membrane (PEM), and the
efficiency of the TEG has continued due to a set of improvements in the TEG materials. In addition, the
results show that TEG technology has been frequently applied in recent years, and all researched works
agree that TEG is a promising technology in power generation and heat recovery systems.
Keywords: solar, thermoelectric, generator, efficiency.

2. Trabajo de Investigación
I. INTRODUCCIÓN:
El sol es la principal fuente de energía y la más
abundante que da directamente a la tierra. todo
viento, Los combustibles fósiles, la energía
hidroeléctrica y la biomasa tienen su origen en
la luz solar. La energía solar cae sobre la
superficie de la tierra a razón de 120 petavatios,
(1 petavatio = 1015 vatios). Esto significa que
toda la energía solar recibida del sol en un día
puede satisfacer la demanda mundial durante
más de 20 años. Podemos calcular el potencial
de cada fuente de energía renovable con base en
la tecnología actual. Sin embargo, se espera que
la demanda mundial de energía siga
aumentando un 5 por ciento cada año. La
energía solar es la única opción que puede
satisfacer una demanda tan grande y en
constante aumento.
La energía solar termoeléctrica es una de las
energías que podría suministrar con el 6% de la
demanda eléctrica en el 2030 y con un índice de
crecimiento hasta el 12% en el año 2050 si se
dan las condiciones adecuadas para su
crecimiento.[1]
II. ANÁLISIS DE LOS FUNDAMENTOS
TEÓRICOS
El gran potencial de la energía solar
termoeléctrica para poder satisfacer la demanda
mundial de electricidad es inmenso. El análisis
realizado con la recolección de datos he
informe, da resultados que esta tecnología
podría llegar abastecer hasta el 12% de las
necesidades energéticas que se proyecta hasta
el 2050.
La capacidad de energía aprovechable solar
térmica en todo el mundo crecería
aproximadamente a 20 GW en 2020 y 800 GW
en 2050, con un despliegue de crecimiento
aproximado de 61 GW/año.
Esto se considera que representaría alrededor
del 5% de la demanda mundial en 2050.
Los países que sobresale a nivel mundial en
estas fuentes de energía es España y Estados
Unidos lideran este mercado, que encabeza
España con una capacidad acumulada de 2,3
GW, seguida de Estados Unidos, con 1,7 GW.
En las regiones de América Latina y el Caribe
se hallan entre uno de los principales lugares
del mundo donde las condiciones
climatológicas favorecen la implementación de
este tipo de tecnología, la abundancia de
recursos naturales y el clima político propicio
han fomentado un entorno favorable para el
desarrollo de fuentes de energía renovables.
La acumulación de factores ha concluido en una
industria solar de constante crecimiento que
superará las expectativas de todos los actores
con grandes intereses en común.
Se sabe que las principales 30 plantas
operativas que existen en América Latina y el
Caribe unidas representan más de 4 GW de
capacidad instalada en la región según un
estudio realizado por Solar Plaza. Este valor ha
ido aumentado significativamente desde los
anteriores estudios, en el que el Top 30 apenas
sumaba 2,3 gigavatios.[2]
La ubicación geográfica de nuestro país
Ecuador lo convierte en uno de los más ricos
respecto al recurso solar debido a que el ángulo
de incidencia de la radiación solar es
perpendicular a la superficie de la línea
ecuatoriana durante todo el año lo que no pasa
en otros países del planeta en donde el ángulo
de incidencia de la luz solar varía según las
estaciones del año. [3]
La ventaja competitiva en el Ecuador se traduce
en la captación de una constante y mayor
cantidad de radiación solar que varía dentro del
territorio nacional ecuatoriano debido
solamente a condiciones climatológicas y
geográficas locales que goza el país.
Los primeros datos de insolación registrados en
Ecuador corresponden a los tomados de las
estaciones meteorológicas del Instituto

3. Trabajo de Investigación
Nacional de Meteorología e Hidrología
(INAMHI), los registros constan de importante
información desde 1962 de la insolación global
(𝑤ℎ/𝑚2/𝑑í𝑎) y la heliofanía que es la
duración del brillo solar que corresponde a la
radiación solar directa que se representa en
(h/día). Los primeros intentos por determinar el
potencial solar en Ecuador fueron limitados por
la tecnología de esa época y la falta de
presupuesto, de las 54 estaciones la mayoría
tuvieron discontinuidad en los datos de varios
meses. Sin embargo, este primer estudio di que
los lugares donde se puede ser aprovechado de
mejor manera en las provincias de Esmeraldas,
Guayas, Azuay, El Oro y Zamora Chinchipe
como zonas de gran potencial solar
aprovechable. Al realizar una comparación de
los datos de insolación a nivel mundial con los
de heliofanía se afirma una relación directa
entre ambas, la determinación de esta relación
más la recopilación de información del mapa de
isohelias anuales del INAMHI permitió la
elaboración de un mapa referencial sobre
insolación en Ecuador. El estudio trajo como
resultados y sugirió como posibles zonas de alta
insolación a las provincias de Pichincha,
Chimborazo, Cañar Imbabura, Esmeraldas
Manabí, Guayas, Galápagos y el sector de
Cariamanga al norte. En el año del 2008 el
Ecuador cuenta con un bueno dato de Atlas de
Irradiación Solar investigadas por la
Corporación para la Investigación Energética
(CIE) para uso y difusión del Consejo Nacional
de Electricidad, CONELEC. En el Atlas Solar
se encuentran datos geo referenciados sobre
radiación a nivel mundial difusa y directa en el
Ecuador, siendo este documento un pilar
importante herramienta para desarrollar
proyectos de energía solar.
La CIE se basó en el modelo de la CRS
(Climatological Solar Radiation Model) que
fue desarrollado por el National Renewable
Energy Laboratory NREL de los Estados
Unidos. La CIE, filtro los datos del modelo
CRS donde se puede y se seleccionó los
correspondientes al territorio ecuatoriano,
exportándolos a una base de datos que es
compatible con un Sistema de Información
Geográfica (SIG).[3]
III. DESARROLLO:
Variación global de la radiación solar
medida en KWh por metro.
Ilustración 1.Variación global de la radiación
solar medida en KWh por metro.
Sistemas solares termoeléctricas a nivel
mundial.
1. Ivanpah. 392 MW. Estados Unidos
Ilustración 2. 1.Ivanpah. 392 MW. Estados
Unidos
Existe tres enormes huertos solares en la mitad
del desierto de Mojave que limitan los estados
de Nevada y California, componen el
complejo Ivanpah, que es la mayor planta solar
térmica del mundo y consta de un área de 13
kilómetros cuadrados y a tan solo a 60
kilómetros al sur de Las Vegas.
Y posee una plena capacidad, en sus
instalaciones consta de tres torres de 139 metros
de altura y más una gran cantidad de 300.000
espejos controlados por ordenador programado
pueden producir una cantidad de 392 MW, en
un suministro limpio equivalente que reduce
400.000 toneladas de dióxido de carbono al año
o lo mismo que es equivalente a quitar 72.000

4. Trabajo de Investigación
vehículos de la circulación. Una aportación que
ayudará al estado de California a cumplir y
acercarse a su objetivo que es poder obtener el
33% de su electricidad de fuentes renovables
para el año el presente año.[4]
2. Mojave Solar. 280 MW. Estados
Unidos
Ilustración 3. Mojave Solar. 280 MW. Estados
Unidos
Realizado por la empresa Abengoa, la
planta Mojave Solar, fue diseñada para una
potencia de 280 megavatios (MW) y su
ubicación está dada en el desierto de Mojave a
90 kilómetros al noreste de Los Ángeles,
colindante a Barstow California, EEUU.
El sistema de Mojave Solar produce energía
limpia con capacidad de abastecer un
aproximado de 91.000 hogares del estado de
California y con ello evitará la emisión de cerca
de 223.440 toneladas de dióxido de carbono
(CO2) anuales directamente a la atmósfera,
La cantidad de electricidad que se genera en
Mojave se suministra directamente a Pacific
Gas & Electric Company durante los próximos
25 años. El proyecto directamente contribuye al
objetivo que California que se ha puesto como
objetivo de lograr el 33% de la producción total
de electricidad a partir de fuentes renovables
para el año presente.
Durante su fase de diseño y construcción, la
planta solar ha generado una gran cantidad de
puestos de trabajo en total 2.200 puestos de y
actualmente emplea permanentemente a cerca
de 70 personas en actividades operacionales y
de mantenimiento de la planta.[5]
Sistemas solares termoeléctricas a
nivel Latinoamericano.
El uso de los recursos naturales sostenibles a
través del tiempo y la inversión en energías
limpias son hoy dominantes para satisfacer la
demanda de América Latina y el Caribe. Existe
proyectos a escala de servicios públicos ahora
dan rendimiento considerable comercialmente
viables y reciben financiamiento privado,
mientras la aplicación de energía solar
distribuida crece rápidamente. Sin embargo, la
caída de los precios de energía solar sigue
presionando a la industria y la incertidumbre
macroeconómica continuará poniendo a prueba
su estabilidad. Mientras tanto, los
desarrolladores de energía solar se consolidan,
para ganar una mayor participación del
mercado y lograr rentabilidad.
Ilustración 4.Cerro DOMINADOR, Comunicaciones
y Comercialización
En Chile se inauguró la primera planta
termosolar de América Latina, que abastecerá a
más de 380.000 hogares con energía 100%
limpia y renovable. El proyecto Cerro
Dominador es el primer sistema combinado de
energía solar térmica y fotovoltaica de América
Latina que contribuirá significativamente a la
mitigación del cambio climático, evitando la
emisión de 870 mil toneladas de CO2 al año.
El proyecto Cerro Dominador está ubicado en
uno de los lugares más soleados del mundo, el

5. Trabajo de Investigación
Desierto de Atacama, y consta de dos
componentes: un sistema fotovoltaico que ya
está en operación, y el sistema termosolar hoy
inaugurado que tendrá una capacidad instalada
de 110 megavatios Ambos componentes en
conjunto tendrán una capacidad total de 210
MW y abastecerán de energía verde al sistema
eléctrico chileno.
A diferencia del sistema fotovoltaico, el
innovador sistema solar térmico utiliza el calor
del sol directamente. 10.600 espejos, conocidos
como helióstatos, cada uno con una superficie
de 140 m2, enfocan la luz del sol en un receptor
de calor en una torre de 250 m de altura. Por
este receptor circulan sales fundidas a una
temperatura de 560°C y transfieren el calor a un
circuito que mueve una turbina de vapor para
producir electricidad. Una característica
distintiva del sistema solar térmico es que las
sales fundidas se pueden almacenar hasta 17,5
horas, lo que permite que el sistema siga
funcionando incluso sin luz solar directa. Esto
permite producir electricidad de forma fiable
las 24 horas del día.
Sistemas solares termoeléctricas a
nivel de Ecuador.
Se realizados estudios de una guía
metodológica para la implementación de
centrales termosolares con fines de generación
eléctrica en el ecuador por parte de la
universidad Salesiana.
Para el desarrollo del estudio en el Ecuador, se
tomará como base la información suministrada
por la CIE45, la misma que cuenta con una base
de datos de la insolación directa, difusa y global
en 𝑊ℎ/𝑚2
/𝑑í𝑎. [6]
Considerando la información de la CIE y
efectuando una visión general de las provincias
se obtuvo la siguiente tabla
Ilustración 5.Incidencia anual media por provincia
Según el estudio realizado por Greenpeace,
para que una central de concentración que
utiliza el recurso solar sea viable, debe tener por
lo menos 2000 𝑘𝑊ℎ/𝑚2
/𝑎ñ𝑜, y en la visión
general por provincias, no se logra obtener este
mínimo requisito.
Basándose en los datos del “ATLAS SOLAR
DEL ECUADOR CON FINES DE
GENERACIÓN ELÉCTRICA” se puede
depurar y extraer de esta información los
valores mayores a 2000 𝑘𝑊ℎ/𝑚2
/𝑎ñ𝑜,
obteniendo una localización al sur del país, con
condiciones óptimas para el desarrollo de una
central termo solar. La locación se encuentra en
la provincia de Loja, cerca de la población La
Ceiba.
Ilustración 6.Localización óptima para una central
de concentración.

6. Trabajo de Investigación
Usando el software MatLab, se verificó las
locaciones con mayor incidencia en todo el país
usando la base de datos del “ATLAS SOLAR
DEL ECUADOR CON FINES DE
GENERACIÓN ELÉCTRICA” se extrajo los
datos en los cuales cumplieran la condición de
insolación mínima antes mencionada, con lo
cual se obtuvo los diferentes puntos en los
cuales la incidencia es óptima para una planta
termo solar de concentración, posterior a esto se
graficó consiguiendo la siguiente gráfica.[6]
Ilustración 7.Posibles locaciones de la central de
concentración solar.
En la figura, está representada en coordenadas
UTM y muestra los valores de insolación media
anual, en la cual se distingue dos sitios idóneos
para el desarrollo de la planta. Para el estudio
del proyecto se tomará la locación de la
izquierda, ubicada en el cantón Zapotillo con
las coordenadas de latitud: -4° 16' 43.67",
longitud: -80° 14' 28.73" y con una
tabla de insolación directa, difusa, global y
media que se muestra a continuación:
Ilustración 8.Valores de radiación solar del
lugar seleccionado para la central. Fuente:
“ATLAS SOLAR DEL ECUADOR CON
FINES DE GENERACIÓN ELÉCTRICA”
Con relación a la potencia anual media de este
lugar, la central tendrá un valor de radiación
global promedio de 2046.32 𝐾𝑤ℎ/𝑚2
/
𝑎ñ𝑜, valor suficiente para el desarrollo del
estudio de una central termo solar de
concentración. Esta tabla se la utilizará
posteriormente para el diseño del campo de
concentradores, ya que este dependerá de la
radiación incidente que posee el lugar.[6]
IV. CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
Conclusiones
❖ Los sistemas solares
termoeléctricos son unas de las
tecnologías mas eficientes en la
actualidad ya que se puede
mantener el calor de la radiación
solar y ser aprovechado durante la
noche para producir electricidad las
24 horas de día.
❖ A nivel latinoamericano como se
puede observar en la ilustración 1,
un alto grado de radiación se
concentra en el país de chile por lo
que se lo ha aprovechado de sus
condiciones y es pionero en la
generación de electricidad limpia y
sustentable con la creación de la
planta cerro dominador.
❖ En el país lastimosamente mediante
los estudios realizados para
localizar la zona con mejor
radiación y que sea sustentable a lo
largo del tiempo la construcción de
una central solar termoeléctrica es
la provincia de Loja ya que es la
única en donde se obtiene
2000 𝑘𝑊ℎ/𝑚2
/𝑎ñ𝑜 que el valor
mínimo para que la central sea rentable.

7. Trabajo de Investigación
Recomendación
La energía solar termoeléctrica debe ser
mediante un proceso, en el cual exista estudios
y toma de datos de varios años con el fin de
sacar las mejores conclusiones de acuerdo a la
cantidad de radiación que se incide en la
superficie terrestre y que cualquier proyecto de
construcción tenga su mayor eficiencia y
rentabilidad a mediano y largo plazo.
V. REFERENCIAS
[1] «Plagiarism Checker Free | Accurate
with Percentage»,
Plagiarismdetector.net.
https://plagiarismdetector.net
(accedido 22 de mayo de 2022).
[2] R. Ahiska, L. Nykyruy, G. Omer, y G.
Mateik, «The Thermoelectric Solar
Panels», J. Vasyl Stefanyk
Precarpathian Natl. Univ., vol. 3, jul.
2016, doi: 10.15330/jpnu.3.1.9-14.
[3] «Energía solar termoeléctrica».
https://www.hogarsense.es/energia-
solar/energia-solar-
termoelectrica#inicio (accedido 21 de
mayo de 2022).
[4] «Las 10 plantas termosolares más
grandes del mundo: EEUU y España
se reparten el 90% del pastel», El
Periódico de la Energía, 13 de junio
de 2016.
https://elperiodicodelaenergia.com/las-
10-plantas-termosolares-mas-
grandes-del-mundo-eeuu-y-espana-
se-reparten-el-90-del-pastel/
(accedido 21 de mayo de 2022).
[5] «The first concentrated solar power
plant in Latin America, built with the
support of the EU-LAIF, KfW and
Corfo, is connected to the the Chilean
electricity grid | LAIF - Latin America
Investment Facility».
https://www.eulaif.eu/en/news/first-
concentrated-solar-power-plant-latin-
america-built-support-eu-laif-kfw-and-
corfo (accedido 22 de mayo de 2022).
[6] E. B. J. David, «“DISEÑO DE UNA
GUÍA METODOLÓGICA PARA
IMPLEMENTACIÓN DE CENTRALES
TERMO SOLARES CON FINES DE
GENERACIÓN ELÉCTRICA EN EL
ECUADOR”.», p. 252.