Este documento describe la energía termosolar, su evolución y potencial de crecimiento futuro. Actualmente hay dos tecnologías comerciales principales: plantas de captadores cilíndrico-parabólicos y plantas de torre central. La energía termosolar ha experimentado un fuerte crecimiento en los últimos años y se espera que continúe creciendo a nivel mundial, especialmente en Estados Unidos, India, China y Oriente Medio. El almacenamiento térmico es un factor clave para mejorar la eficiencia. El País Vasco tiene un sector industrial

1. ©SENER
Planta Gemasolar, propiedad de Torresol Energy, desarrollada por SENER

2. 1984
1990
2006 2007 20082009 2010 2011 2012 2013
2014
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
combustiblesfósiles.
• Es una fuente importantede
contaminación atmosférica.
• Uno de los principales causantes del
cambioclimático.
Y precisa…
• Reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
• Reforzar el compromiso social e institucional, para
avanzar hacia energías renovables y más eficientes
formas de utilizar la energía.
• Diversificar fuentes de energía y aumentar la eficiencia
para 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
$USD/MWh

3. 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 con
incrementos anuales de más de 15 GW y tasas de crecimiento medio anual del
28%.
• Según las previsiones, Estados Unidos ocupará la primera posición, superando
a la Unión Europea y, en particular a España, que no cuenta con grandes
expectativas 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. Casi
27 GW anuales instalados en el conjunto del período 2013-2050 con tasas
anuales 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
0
20 40 60
80
100
Otros
China
India
África
Oriente Medio
Estados Unidos
Unión Europea
2013
2030

4. 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 tubo
lineal.
• 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%.
ElementosfundamentalesdelatecnologíaCCP
• Tuboreceptor/ReceiverPipe.Porsuinteriorcircula unfluido(aceite
sintético,salfundida)queescalentadoporlaradiaciónsolar
concentrada.
• Espejosparabólicos/Parabolicmirrors.Espejosdeformaparabólica
que concentranlaradiaciónsolareneltuboreceptor.
• Estructurassoporte/SupportStructures.Estructurasmetálicas
que soportanlosespejosytubosreceptores.
• Accionamientoshidráulicos/HydraulicDrive.Mecanismos
hidráulicos paraquelosespejosrealicenelseguimientodelsol.
• Bloquedepotencia/Power Block. Dondesetransformalaenergía
solar captadaenelectricidad.
4
©SENER ©SENER
• 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 el
receptor.
• 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 losheliostatos.
• Receptor/Receiver. Receptor de la radiación solar, por su
interior circula un fluido (sales fundidas, agua/vapor) que es
calentado con la radiación solarconcentrada.
• Bloque de potencia/Power Block. Donde se transforma
la energía solar captada enelectricidad.

5. • 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 de
CCP.
• Mejora la eficiencia energética en su
conjunto.
• Reduce el coste relativo por unidad de energía
producida.
• 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.
©SENER ©SENER

6. • El desarrollo de una buena parte de estas plantas ha sido liderado por
empresas del País Vasco y todas ellas cuentan con ingeniería y/o
suministros de empresasvascas.
Desarrollo de la energía termosolar en España de 2008 a2013
6
UNIDAD
NCIANA:
ales:1
50
EXTREMADURA:
Centrales: 17
MW:850
Lleida CATALUÑA:
Centrales: 1
MW:23
MURCIA:
Centrales: 2
MW:31
COM
Cáceres X 6
CASTILLA-LA MANCHA: VALE
Centrales: 7 Centr
MW: 350 MW:
adajoz X 11 CiudadReal
ANDALUCÍA:
Centrales: 22
MW:1.000
Cádiz X2
Sevilla X 11
B
Alicante
Córdoba X6
Granada X3
País Vasco
• En España se han puesto en operación 50 plantas con una potencia
instalada de 2.304 MW), ubicadas en 6 CCAA, principalmente
Andalucía (22) y Extremadura(17).
Andalucía
44%
Extremadura
34%
C. - LaMancha
14%
Murcia
4%
Com.Valenciana
2%
Cataluña
2%
Andalucía
44%
Extremadura
37%
C. - LaMancha
15%
Com.Valenciana
2%
Murcia
1%
Cataluña
1%
Fuente: “Concentrating Solar Power Projects”, NREL; Protermosolar; análisis IBC
50 2.304MW

7. Fuente: Panorama del Cluster de la Energía del País Vasco
empresa líder a nivel mundial como SENER han permitido configurar
en el País Vasco un dinámico y competitivo tejido empresarial que
cubre la totalidad de la cadena de valor de la energía termosolar.
• A pesar de que por sus condiciones climáticas, no cuenta con
plantas CSP, se estima que el País Vasco cuenta con el 20% del
empleo directo del conjunto de la cadena de valor de la energía
termosolar en España.
• Las empresas vascas de CSP están preparadas para participar
activamente en el previsto crecimiento y desarrollo de este tipo de
tecnología 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% desde
2008
Facturación
318,9
millones
Empleo
1.253
personas
Inversión
en I+D
25,2
millones
Pico de 27
millones en
2011
Empleo
en I+D
120
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
©SENER

8. 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
8
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
• Espejosparabólicos
• Tubo absorbedor / receptor
• Estructura de soporte
• Accionamientoshidráulicos
• 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 de
plantas llave en mano
(EPC)
• Instalación de los
elementos del
campo solar
• Obra civil
terrestre
• Instalación
eléctrica
• Otras actividades
auxiliares a la puesta
en marcha
• Equipo auxiliar en
tareas de
instalación
�Ensayo y certificación
�Servicios de I+D e ingeniería
�Servicios de asesoría
Desarrollo Tecnológico
�Servicios auxiliares
�Formación
• Servicios de
operación
• Servicios de
inspección,
reparación y
mantenimiento
• Optimización
del
rendimientode
la planta
• Sistemas de
simulación ygestión

9. 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

10. Un completo sistema de ciencia y tecnología especializado en energía termosolar
10
• Mejora de los colectores solares de alta temperatura mediante el
desarrollode:
• Nuevos recubrimientos (selectivo, reflectante, autolimpiantes etc.)
• Desarrollo de nuevos fluidos caloportadores y sistemas de
almacenamientotérmico
• 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 materialescontenedores.
• 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.
• Nuevosrecubrimientos.
• 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.

11. Un ecosistema de centros de investigación y empresas trabajando conjuntamente
en proyectos de gran alcance y proyección de mercado
11
ProgramaEtorgai
GobiernoVasco
ProgramaEtorgai
GobiernoVasco
ProgramaHorizon
2020
Definición y demostración de soluciones de bajo coste
para grandes plantas termosolares de torre central.
Incluye nuevos conceptos de receptores centrales,
mecanismos de apunte de heliostatos, procesos de
fabricación y montaje,etc.
Robot terrestre en movimiento dentro de un bucle durante los
experimentos. ProyectoMAINBOT.
TC-GRAN
Sistema autónomo de cogeneración y almacenamiento
generación termoeléctrica Stirling y en
energético renovable, basado en tecnología de
el
almacenamiento en baterías de flujo Redox.
SISTIREX
Water Saving for Solar Concentrated Power. Mejora del
perfil ambiental de la tecnología CSP - plantas CSP que
reducen el consumo de agua para la limpieza de las
superficies reflectantes, y para la refrigeración.
WASCOP
Robots móviles para las actividades de inspección y
mantenimiento en extensas plantas industriales.
Aplicación a las centrales eléctricas termosolares.
MAINBOT ProgramaFP7
de laEU
CAPTURE
Desarrollo de nuevas tecnologías en las áreas de
energía solar termoeléctrica e integración en redes.
EUROSUNMED
Novel Insulating Shield for Concentrating Solar Tower
Receivers. Materiales y conceptos de diseño para la
termosolar de muy alta temperatura. Transferencia de
tecnologías espaciales hacia usos terrestres.
CSTR SHIELD
ESA Programa
Demostradores Tecnológicos
Desarrollo de tecnología competitiva de receptor
central.
Programa
Horizon2020
GEET-AE
Nuevo concepto de generación de energía eléctrica
termosolar de alta eficiencia.
INNOTEK-INTEK-
BERRI
VII Programa
MarcoUE
STAGE_STE
Alianza cientifica y tecnológica en energía térmicasolar
concentrada.
VII Programa
MarcoUETecnologías para generación solar termoeléctrica a
pequeña escala con gestión sostenible mediante
hibridación con biomasa y almacenamiento térmico.
Programa Retos
Colaboración2014

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Cluster de EnergÍa del PaÍs Vasco
Basque EnergyCluster
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S. Vicente, 8. 48001 Bilbao
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