En el presente ensayo nos vamos a enfocar en las energías que se pueden obtener de las tecnologías que aprovechan de una fuente principal inconmensurable como es el sol, pero principalmente vamos a adentrarnos en las fuentes de energías que se producen por concentración solar

1. Universidad Autonoma de Tamaulipas
UNIDAD ACADÉMICA MULTIDISCIPLINARIA REYNOSA-RODHE
Carrera: Ingeniería en energías renovables
Materia: Desarrollo de habilidades para aprender
Estudiante:
Williams Briones Vera
Docente:
Mtro. José Guillermo Marreros Vázquez
Tema:
Unidad 6: Ensayo.

2. Generación por concentración solar y limitante para el uso de fuentes de
energías renovables variadas.
Por: Williams Briones Vera
Introducción.-
El agotamiento progresivo de las materias primas para el funcionamiento de las
centrales o fuentes de energías a partir de yacimientos fósiles y la contaminación
que estas producen, sumado al calentamiento global que a ellas se les imputa y
la necesidad de utilizar energías limpias y alternativas, además las demandas
energéticas de las grandes ciudades para el funcionamiento interno de las
mismas, está dando impulso a una no tan nueva revolución; Las energías
renovables, las cuales están brindando una solución bastante aceptable y de las
cuales se tienen estudios muy bien fundamentados y desarrollos tecnológicos
que le han proporcionado una fiabilidad interesante y con futuro.
Sin embargo las energías renovables tienen también sus fuentes “estrellas” de
mayor aceptación, que le proporcionan al inversionista las posibilidades de
utilización del producto, ventajas de diseño y desarrollo, recuperación económica
de la inversión realizada, ubicación geográfica, entre otras condiciones que
hacen que se realicen o prioricen inversiones en unas más que otras, dando
lugar, a un desigual desarrollo a estas fuentes energéticas.
En el presente ensayo nos vamos a enfocar en las energías que se pueden
obtener de las tecnologías que aprovechan de una fuente principal
inconmensurable como es el sol, pero principalmente vamos a adentrarnos en
las fuentes de energías que se producen por concentración solar, las cuales
están siendo adoptadas y están teniendo un beneficio exponencial con pérdidas
menores y siendo muy aceptadas.

3. Expondremos a breves rasgo el porqué de la desigualdad en la introducción de
ciertas fuentes de energías renovables, teniendo en cuenta que si el porcentaje
de producción de energías de fuentes limpias es mayor, esto se traduce en un
menor consumo de recursos naturales fósiles y en una reducción de la
contaminación que nos aqueja a todo el mundo y el planeta en general.
Desarrollo.-
la cantidad de radiación solar que nos llega a la tierra es 1367W/m2, de esta
energía que llega a la superficie externa de la tierra, ingresa a la atmosfera 342
W/m2 , los cuales se van disipando en forma de: reflexión, atenuación, dispersión
o absorción, algunos vuelven al espacio otros son atenuados por el viento, parte
lo absorbe la propia superficie terrestre por lo tanto la energía aprovechable en
condiciones normales puede representar un 28.7 % que sería unos 98 W/m2
,hasta quedar en un 68.4 W/m2 aproximadamente [1]. A esta radiaciónpodemos
aprovecharla y darle una transformación tanto a energía térmica o energía
eléctrica o como fuente de calor según la necesidad o aplicación requerida, como
es de conocimiento general la energía fotovoltaica es una de las más conocidas
tanto por el desarrollo tecnológico que ha evolucionado con el tiempo así como
por la utilización por la facilidad de instalación, como desventaja se puede
agregar el costo de los equipos a utilizar y la poca potencia que producen, por lo
tanto, esto se transforma entonces en una inversión económica inicial fuerte y es
lo que hace que tenga sus limitaciones.
Sin embargo la obtención de energía del sol es una de las más utilizadas por ser
una fuente inagotable y es caso de estudios continuos para encontrarle un
mayor aprovechamiento y que se pueda transformar en un beneficio adicional
hacia la humanidad, tomando en cuenta que, de por sí, sin la presencia del sol
en muestro sistema solar no habría vida en este planeta llamado tierra.
“La energía solar termoeléctrica permite un mayor equilibrio a menor costo, como
la eólica. Es capaz de satisfacer tanto la demanda pico como la carga base. Es

4. una fuente de electricidad que no emite gases efecto invernadero y se adapta
perfectamente a diversas zonas del mundo con fuerte irradiación solar como el
sur de Europa, norte de África y Oriente Medio, África del Sur, India, China, Sur
de EE UU y Australia”[2].
Otro método de producción u obtención de energía es el de concentración solar
que tiene un aprovechamiento aun mayor al de la energía fotovoltaica como lo
manifiestan los expertos estadísticos y entendidos en la materia, “La energía
solar térmica hoy en día, a pesar del reciente auge de la energía fotovoltaica,
representa la mayor contribución solar para nuestras necesidades de energía,
con más de 196 Giga watts térmicos de capacidad y 162 Tera watts hora térmica
producido en 2010”. [3]
Tomando en consideración lo antes expuesto es necesario detallar en que
consiste esta tecnología de concentración calorífica. Los colectores de energía
solar, son intercambiadores de calor con aplicaciones diferentes o especiales
que transforman la energía proveniente del sol en otro tipo de energía
(calorífica), que es direccionada a un punto de concentración de calor y el cual
también actúa como medio de transporte, reiteramos que estamos refiriéndonos
a el componente principal de cualquier sistema solar que es el colector. El
colector absorbe la radiación solar que ha sido direccionada sobre él, la
transforma en calor y la transfiere al igual que en la mayoría de los
intercambiadores de calor a un fluido que a su vez hace la función de transporte,
los más usuales y típicos son: aire, agua o aceite, que fluye a través del colector.
La energía producida en forma de calor es entonces transportada directamente
al lugar donde se llevara a cabo el proceso de producción y utilización o también
puede ser almacenada en tanques para el posterior uso, cabe recordar que la
radiación solar se encuentra limitada por los factores antes mencionados, como
son días nublados, lluviosos, con vientos y demás situaciones atmosféricas que
tienden a reducir el porcentaje de aprovechamiento de estas fuentes, y como
adicional tenemos las noches donde prácticamente es nula la obtención de
energía y se debe recordar que estamos hablando de la mitad de un día de 24
horas en casi todos los husos horarios.

5. Existen dos tipos de colectores básicos: Los no concentrados o estacionarios y
los concentrados. El colector de tipo no concentrado utiliza la misma superficie
para interceptar y absorber la radiación que le llega, en tanto que un colector
concentrado de seguimiento solar casi siempre está conformado por superficies
cóncavas reflectantes que funcionan como interceptores y a su vez de
concentradores de la radiación solar, su trabajo está en enfocar el haz de
radiación del sol hacia un área más pequeña que finalmente recepta esta
energía, aumentando de este modo el flujo de radiación solar (concentrado).
Existen gran variedad de estos colectores solares y se puede asegurar que son
muy comunes en el mercado.
La generación eléctrica que se obtiene por concentración solar CSP consiste
en un método de generación térmica. Evidentemente vamos a utilizar la radiación
solar para calentar los concentradores y aprovechar en un mayor porcentaje la
energía contenida en la radiación solar, luego el fluido utilizado es aprovechado
para mover turbinas y generar electricidad. También, para obtener una mayor
flexibilidad en el aprovechamiento y la obtención de energía, se pueden adoptar
cuerpos de almacenamiento térmico que se basan en el uso de sales fundidas
como fluido. En la actualidad se han desarrollado 3 sistemas que pueden brindar
un beneficio comercial, algunos ya están implementados en la etapa final o
comercial y otros se han mantenido únicamente en la etapa de investigación y
desarrollo, esto debido a los altos costos de implementación, sin embargo, es
cuestión de encontrarle la forma, puesto que, como sistema de obtención de
energía son bastante aceptables. Estos CSP son identificados por su forma de
construcción y por tanto se los denomina como: Torres solares, Cilindros
parabólicos y Discos Stirling.
Como se puede analizar, hay varios motivos y aspectos que incidirían en la
elección de las mencionadas tecnologías para el desarrollo de un proyecto. Esto
nos lleva a sopesar las ventajas y las desventajas en cada una de estas
tecnologías. Sin adentrarnos en la inversión económica y el tiempo de

6. recuperación de esta inversión, podemos enumerar algunas de estos aspectos
como son: El mantenimiento y el almacenamiento de energía, mientras en un
caso la necesidad de producción durante las noches lo limitaría enormemente,
en el otro caso mencionado que es la etapa de mantenimiento, esta se
extendería aumentando el tiempo de parada y por ende el costo económico y
reduciendo el tiempo de producción.
Finalmente que es lo que conlleva a la utilización de ciertas tecnologías de
fuentes de energías renovables y dejar de lado otras, para explicar un poco esto
debemos remontarnos a los siglos XVIII y XIX en los momentos que la
revolución industrial estaba en auge y la necesidad de obtención de energía para
mover máquinas y alimentar las ciudades era creciente, hubo un alto interés y
muchos intentos de desarrollar estas fuentes, en otros casos se llegaron a
concretar, pero se vieron relegadas desde el mismo momento en que
aparecieron las fuentes de energías que utilizaban recursos fósiles, las cuales
eran más abundantes en ese momento y de obtención rápida y por la tanto
económicas.
También es conocido que el desarrollo de tecnologías tiene costos económicos
iniciales altos y además un grado de incertidumbre considerable. Una vez que
se ha logrado sortear los problemas iniciales ayuda mucho el volumen de
producción que se pueda lograr “Esto significa que cada duplicación de la
capacidad instalada acumulada ha llevado a una reducción de costos para los
paneles de alrededor del 20%” [4], Se puede además dejar en consideración que
esto aplica no solo en el diseño de paneles sino que también para la práctica,
en todos los campos tecnológicos posibles con excepciones de unos cuantos
casos.
Hay un factor muy importante que se ha venido tomando en cuenta a lo largo
del tiempo en el desarrollo de la utilización de estas fuentes y es que Las demás
tecnologías en energía muestran unos parámetros de crecimiento bajos o ritmo

7. de aprendizajes inferiores, es este ritmo de aprendizaje el que influye
enormemente en la aplicación de las diferentes fuentes de energías renovables,
“Incluso ritmos de aprendizaje negativos a largo plazo son reportados para las
plantas de energía nuclear, esto significa, que cada nueva generación en plantas
de energía nuclear es más costosa por KW que la anterior”[3].
Conclusión.-
Hemos analizado las posibles causas que determinan el uso o no de fuentes de
energías renovables y las cuales compitan en un mismo escenario, el económico
y de desarrollo tecnológico. Las energías provenientes de fuerzas eólicas, de
radiación solar, de biomasas, hidráulicas, mareomotriz, geotérmica, entre otras,
siempre estarán apegadas al entorno geográfico y la posibilidad de explotación
de estos recursos inagotables, es por esto que no se ha considerado tal beneficio
o restricción en este ensayo.
De lo manifestado anteriormente encontramos coincidencias en el desarrollo de
las tecnologías y no tanto en lo económico, si buscamos cuales serían esas
posibles coincidencias, caeríamos en cuenta en una en particular, puesto que,
está demostrado que el aprendizaje que nos deja el desarrollo de estas
tecnologías es quien puede inclinar la balanza hacia la implementación de estas
fuentes. Esto le da seguridad a quien invierte, pero sobre todo al sujetarnos al
aprendizaje que se ha venido incrementando positivamente a lo largo de los
años, hace que se tienda a obtener costos más bajos de producción de estos
sistemas. Al contrario, tener estudios mínimos de desarrollos y conocimientos
tecnológicos, lo que hace es limitar el uso de estas otras fuentes que
probablemente tengan ventajas geográficas o un mayor volumen de
rendimiento. Pero no darán lugar a una inversión favorable, y en contraposicion,
no habría nada que lo presente como una buena inversión y el costo económico
también tendrá muchos reparos.

8. Finalmente otro punto importante son las leyes que permiten el desarrollo
tecnológico y la inversión en estas tecnologías que deben ser amparadas
constitucionalmente para que se logre un beneficio compartido entre: los
proveedores de energía, el estado, la población y el medio ambiente, este último
es quien debe ser defendido por todos ya que de los cuatro actores mencionados
es el más vulnerable en estos momentos.
Referencias:
[1] Fuentes de Energía, instalaciones eólicas, instalaciones solares térmicas.
Escrito por: José Roldán, editorial Paraninfo.
[2] https://elperiodicodelaenergia.com/las-10-plantas-termosolares-mas-
grandes-del-mundo-eeuu-y-espana-se-reparten-el-90-del-pastel/
http://energia2020.fc.ul.pt/energia2020/apresentacoes/Antonio%20Valera.pdf
[3] “Actualidad de materiales para la captación de energía solar térmica y
fotovoltaica” escrito por Joel Cruz Carmona tesina Universidad Autónoma del
Estado de México Facultad de Química.
[4] A vision for crystalline silicon photovoltaics. Escrito por: Richard M. Swanson,
Progress in photovoltaics: research and applications. 2006; 14(5):443-53
https://www.redalyc.org/pdf/570/57030971010.pdf
http://hrudnick.sitios.ing.uc.cl/alumno13/consolar/sites.google.com/site/concentr
acionsolardepotencia/tecnologias-actuales.html

9. https://elperiodicodelaenergia.com/las-10-plantas-termosolares-mas-grandes-
del-mundo-eeuu-y-espana-se-reparten-el-90-del-pastel/
https://earchivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/25398/PFC_David_Ortega_de
l_Valle.pdf