México está a punto de dar un salto en la energía limpia, pues la Comisión Federal de Electricidad (CFE) planea construir dos plantas termo solares de torre central en Baja California Sur, cada una con una capacidad estimada de 50 a 100 megavatios (MW).
Con esto se colocarán estas plantas entre las más grandes del mundo con esta tecnología, sólo por debajo de las que hay en Oman (330 MW), Dinamarca (110 MW) y China (80 MW), de acuerdo con datos del Programa de Colaboración en Tecnologías de Calefacción y Refrigeración Solar de la Agencia Internacional de Energía.
¿Cuál es el objetivo del proyecto de la CFE?
Este proyecto de la CFE tiene la intención de cubrir a una de las regiones de mayor incremento de demanda eléctrica en el país anualmente.
De acuerdo con el Programa de Desarrollo del Sistema Eléctrico Nacional 2024-2038, el consumo eléctrico en Baja California Sur crece a una tasa superior a 9 por ciento al año, mientras que la media nacional es de 3.5 por ciento.
Además, Jorge Islas Samperio, subsecretario de planeación y transición energética de la Secretaría de Energía, reveló que esta demanda se cubre con fuentes contaminantes como diésel, gas y combustóleo, por lo que sale más caro operar plantas con este tipo de fuentes energéticos por el costo asociado a logística y almacenamiento.
Por ello la energía termosolar es una opción, pues además de que no requiere conexión con fuentes no renovables, también permite utilizar la radiación solar diferente a como lo haría una planta fotovoltaica.
La firma OPS destacó que la región noroeste, que incluye Sonora, Baja California y Baja California Sur, presenta los niveles más altos de radiación solar del país.
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Solo Sonora y Baja California Sur registran picos de hasta 6.2 kilovatios/hora por metro cuadrado diarios, convirtiéndose en unas de las zonas con mayor potencial solar de América Latina.
¿Qué es una planta termosolar?
Una planta termo solar (también conocida como planta de energía solar de concentración o CSP por sus siglas en inglés, Concentrated Solar Power), no genera electricidad directamente a partir de la luz del sol como los paneles fotovoltaicos tradicionales, sino que utiliza el calor del sol para calentar un fluido, y con ese calor produce vapor que mueve una turbina.
Este concentra los rayos del sol usando espejos o lentes (llamados heliostatos o colectores parabólicos), para después dirigir ese calor hacia un receptor donde hay un fluido (puede ser aceite térmico, sales fundidas u otro material).
Posteriormente almacena ese calor en tanques aislados y los convierte de calor a vapor para mover una turbina y generar electricidad, cuando se necesite (de día o de noche).
En el caso de Baja California Sur, las nuevas plantas estarán basadas en la tecnología de torre central, donde un campo de heliostatos móviles concentra la radiación solar hacia un receptor en lo alto de una torre, esta modalidad es considerada una de las más avanzadas a nivel mundial, ya que permite mayores temperaturas de operación y, por ende, mejor eficiencia en la conversión del calor en electricidad.
¿Qué las hace diferentes de los paneles solares comunes?
Los paneles solares fotovoltaicos (los más comunes en techos o parques solares) convierten directamente la luz solar en electricidad, su gran desventaja es que solo generan energía mientras hay sol, entonces cuando se oculta, la producción se detiene, a menos que estén conectados a baterías eléctricas.
En cambio, las plantas termo solares almacenan energía en forma de calor, el cual se puede usar horas después del atardecer lo que permite suministro constante, incluso en la noche, menor necesidad de respaldo con combustibles fósiles y mejor integración con la red eléctrica, que necesita estabilidad.
En las de torre central, este beneficio se multiplica al trabajar con temperaturas más elevadas (gracias a la concentración del calor en un punto único), logran extender los periodos de operación continua hasta por 11 horas con el almacenamiento básico de sales fundidas, y si se adiciona capacidad extra de almacenamiento, incluso más.
¿Qué tanto se usa la energía termo solar en el mundo?
De acuerdo con información del Programa de Colaboración en Tecnologías de Calefacción y Refrigeración Solar de la Agencia Internacional de Energía, es la tercera tecnología de generación eléctrica vía fuentes renovables más usada en el mundo.
Sin embargo, comparada con la capacidad de generación eléctrica que tiene la eólica y fotovoltaica queda lejos, pues hay en el mundo una capacidad instalada de aerogeneradores de mil 136 gigavatios (GW), mientras que la de paneles fotovoltaicos es de 2 mil 247 GW.
Esto es porque el costo de una planta fotovoltaica es mucho menor al de una termo solar, incluso llegando a ser seis veces más barato.
Incluso, si los comparamos con plantas termoeléctricas (que funcionan con gas), salen en el mismo rango de diferencia.
Pero también ofrece otros beneficios como la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y la sostenibilidad a largo plazo, aunque dependen del sol y requieren grandes extensiones de terreno.
Ofrecen innovación de almacenamiento térmico
El punto clave de la tecnología e innovación de estas nuevas plantas es el almacenamiento térmico con sales fundidas, pues su funcionamiento trata de una mezcla de nitratos de sodio y potasio, es decir sales fundidas que se calientan hasta más de 500 grados centigrados gracias al sol, estas sales se almacenan en enormes tanques térmicamente aislados, que conservan el calor durante 8 a 12 horas sin perder energía de forma significativa.
Además cuando el sol ya no está, ese calor se usa para calentar agua, generar vapor y mover las turbinas.
¿Y qué pasa de noche? pues sí hay calor almacenado en las sales fundidas, se libera ese calor poco a poco para calentar agua y generar el mismo vapor que en el día y las turbinas siguen girando, como si fuera pleno mediodía, pero en realidad es energía solar diferida.
Esto permite que la planta siga generando electricidad durante 8 a 12 horas más después del atardecer y cubra la demanda nocturna sin necesidad de recurrir a plantas de diésel o gas, además que aporte estabilidad a la red, porque no depende de que salga el sol en tiempo real.
El documento técnico de la CFE aclara que cada central termo solar en Baja California Sur estará diseñada para garantizar esas horas de operación continua, con la posibilidad de aumentar la autonomía mediante almacenamiento adicional.
¿Dónde estarán estas plantas?
Las dos plantas termo solares anunciadas estarán en Baja California Sur y esta región fue seleccionada por varias razones.
Según la secretaria de Energía, Luz Elena González Escobar, esta localidad tiene altísima radiación solar durante casi todo el año, además tiene alta demanda de electricidad (especialmente en verano) y está aislada del Sistema Eléctrico Nacional, por lo que depende de plantas locales de combustibles fósiles, por otra parte que hay un gran interés en reducir la huella de carbono y mejorar la calidad del aire.
El plan de la CFE prevé que cada central se construya en predios de entre 240 y 480 hectáreas, debido a la extensión necesaria para los campos de heliostatos.
Además su construcción estará a cargo de la Comisión Federal de Electricidad (CFE), lo que marca un precedente histórico, ya que será la primera vez que la CFE construya este tipo de plantas en México.
Cada planta tendrá una capacidad de 50 MW, juntas, podrán abastecer a decenas de miles de hogares e industrias en la región, el proyecto aún está en fase de selección de terrenos, pero se espera iniciar licitación a finales de 2025 o principios de 2026.
De acuerdo con la planeación presentada por la CFE, cada central requerirá 48 meses de desarrollo: los primeros 12 meses se destinarán a actividades previas, selección de predios y concursos, mientras que la construcción ocupará 36 meses más y se prevé que ambas entren en operación hacia el cierre de la actual administración.
Además, aunque en el anuncio oficial se habló de plantas de 50 MW cada una, el rango considerado en el proyecto es de 50 a 100 MW por central, lo que representa el equivalente al consumo de entre 101 mil y 202 mil hogares.
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KL
