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CAPÍTULO 1: LA ENERGÍA TERMOSOLAR

1.1 ¿POR QUÉ UNA PLANTA TERMOSOLAR?

Aunque existen muchas alternativas energéticas, algunas de ellas, aunque menos

perjudiciales para nuestro entorno, no han sido aún suficientemente utilizadas, bien

por limitaciones técnicas, económicas o de índole social y/o legislativo. Otras apenas se

han desarrollado o lo han hecho sólo parcialmente. De hecho la mayor parte de la

energía consumida hoy en día se obtiene a partir de los llamados combustibles fósiles,

compuestos principalmente por el petróleo y sus derivados (gasolinas, gasoil,

keroseno, fueloil, etc.), el gas natural y el carbón. El consumo masivo de hidrocarburos

está produciendo alteraciones medioambientales a nivel mundial, como resultado de

las emisiones que producen a día de hoy.

No hay que olvidar que la disponibilidad de recursos energéticos es limitada. Ello cobra

un especial interés en aquellos países en que los recursos naturales son insuficientes y,

por tanto, son energéticamente dependientes del exterior.

La energía solar termoeléctrica forma parte del conjunto de energías renovables cuya

principal aplicación es la producción de energía eléctrica en ausencia de procesos de

combustión y por tanto sin emisiones de gases que producen efecto invernadero.

La gran ventaja de la energía solar termoeléctrica es poder producir electricidad de la

misma forma que las centrales convencionales, pero utilizando como energía primaria

la radiación solar concentrada. Se trata de una tecnología que puede producir grandes

cantidades de energía y contribuir de manera significativa al abastecimiento

energético, es decir, avanzar en la satisfacción de las necesidades energéticas para el

desarrollo del mundo sin destruirlo agotando sus reservas o cambiando el clima. No

existen impactos sobre el medio físico, ni sobre la calidad del aire, ni sobre los suelos

salvo pequeñas excepciones; tampoco se provocan ruidos ni se afecta a la hidrología

existente.

Además las centrales termosolares, mediante un sistema de almacenamiento térmico,

pueden suministrar electricidad a la red de alta tensión de una forma programada y

gestionable, según demanda. Otras energías renovables, como por ejemplo la energía

eólica, no siempre pueden suministrar electricidad cuando se necesite, esto motiva la

necesidad de disponer de centrales eléctricas de refuerzo, aumentando el coste del

sistema. La Figura 1 es una gráfica de un día cualquiera de verano donde se observa la

generación del parque termosolar y cómo es coincidente con las rampas de la curva de

la demanda. Adicionalmente en invierno durante la punta de demanda que se produce

por la tarde, y gracias a la capacidad de almacenamiento anteriormente comentada, las

centrales termosolares también pueden contribuir a dar cobertura a esa punta de

demanda.

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Figura 1

Otro aspecto a tener en cuenta en el crecimiento de la implantación de centrales

termosolares, y crucial en los momentos que vivimos, es el aspecto social. En la

fabricación de los componentes y demás actividades de ingeniería y servicios

necesarios para la construcción de las plantas que se instalarán en nuestro país antes

de finales de 2013 se habrán empleado el equivalente a 200.000 empleos-año directos

y otros tantos indirectos. De dicha cifra de empleo, la mitad aproximadamente

corresponderá a suministros españoles. Durante la fase de construcción de cada una de

las plantas de 50 MW se precisarán unos 500 trabajadores durante dos años, lo que

representa para los futuros 2.500 MW un empleo de 23.000 trabajadores durante dos

años. Para su posterior operación y mantenimiento se precisarán unos 50 empleados

por planta de forma indefinida, es decir cerca de 2.500 empleos indefinidos.

Tras todo lo anterior queda más que justificado el interés y la motivación de acometer

la dirección de un proyecto de estas características.

1.2 SITUACIÓN EN ESPAÑA DE LA ENERGÍA TERMOSOLAR

España es uno de los países de Europa con mayor número de horas de sol anuales,

esto unido a los compromisos de implantación de energías renovables ha llevado a

España a colocarse en las primeras posiciones en lo que respecta a energía termosolar.

España es uno de los mercados más interesantes para la realización de centrales

termosolares, gracias a su ubicación en el llamado cinturón solar y a las leyes

gubernamentales que promocionan este tipo de generación eléctrica de origen

renovable. En consecuencia, los proyectos siguen desarrollándose de forma sistemática.

Asimismo, gracias al marco regulatorio del Régimen Especial llevado a cabo en el año

2004, se estableció un nivel de tarifas que permitió acometer proyectos termosolares

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de tamaño comercial en nuestro país. De esta manera España cuenta con numerosas

plantas en funcionamiento, en construcción avanzada y pre-asignadas, que hacen un

total de 60 plantas, según datos de PROTERMOSOLAR, como se observa en la Figura 2.

Para finales de 2013, se espera tener conectados a red más de 2.400 MW de potencia

según los proyectos previstos.

Figura 2

A cierre de 2012 el sector termosolar español alcanzó 1.953,9 MW de potencia

instalada y generó electricidad para atender las necesidades equivalentes de más de

600.000 personas. La potencia se reparte entre cinco comunidades autónomas: 950

MW en Andalucía, 600 MW en Extremadura, 350 MW en Castilla la Mancha, 31,4 MW en

Murcia y 22,5 MW en Cataluña.

Estos datos han sido recogidos por PROTERMOSOLAR según el “Avance del informe de

2012” emitido por Red Eléctrica de España (REE), en la que también indica que las

primas recibidas por el sector hasta noviembre de 2012, a la espera del último informe

de liquidación de la CNE, ascienden a 849 millones de euros, lo que sitúa a la

termosolar como la cuarta por detrás de las tecnologías renovables eólica (1.799 M€) y

fotovoltaica (2.592 M€), y también por detrás de la cogeneración (1.700 M€).

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A nivel internacional, esta asociación patronal recoge que "el 82% de la potencia

instalada acumulada en el mundo lleva la marca España -en la promoción y/o

construcción de proyectos- y el 73% son propiedad de promotores españoles" (en

total, en los mercados internacionales se están desarrollando 3.163 MW). A cierre de

2012, la capacidad instalada acumulada era de 2.580 MW en el mundo. De estos, 2.117

MW (el 82%) han sido promovidos o desarrollados (diseño, ingeniería, suministro de

componentes, construcción e instalación) por empresas españolas y un 73% son

propiedad de grupos industriales de nuestro país.

En España, la electricidad generada mediante energía solar térmica está actualmente

bonificada con una prima por la aportación de energía eléctrica a la red. Esta

bonificación está garantizada por ley durante 25 años y aumentará según la tasa de

inflación anual. Transcurridos estos 25 años esta bonificación se reducirá. Tras ese

periodo de tiempo las centrales termosolares ya estarán amortizadas y podrán ser

explotadas y ser competitivas frente a las centrales eléctricas convencionales que

funcionen con combustibles fósiles. De esta manera, el operador de la central

termosolar puede elegir entre dos opciones de bonificación: puede optar por una

prima fija o vender la electricidad a precio de mercado y recibir otra prima adicional. La

venta a precio de mercado tiene la ventaja de poder vender la electricidad en las horas

en las que la demanda alcanza su punto máximo, durante estas horas se pueden

conseguir las mejores tarifas eléctricas.

1.3 CONCEPTO DE ENERGÍA TERMOSOLAR Y TIPOS

1.3.1 Concepto

La energía solar térmica se basa en el efecto térmico producido por la luz solar. La

naturaleza de la energía solar hace posible que el hombre la utilice directamente

mediante diferentes dispositivos artificiales que concentran los rayos solares y

transfieren la energía a los fluidos que le interesan. La tecnología solar termoeléctrica,

concretamente, emplea la radiación solar incidente sobre la superficie terrestre para el

calentamiento de un fluido que se hace pasar posteriormente por una etapa de turbina,

bien directamente, en las configuraciones sólo−primario, o a través de un sistema de

intercambio térmico con otro fluido que circula por la turbina, en la configuración

conocida primario−secundario.

1.3.2 Tipos

Dentro de la tecnología solar térmica, se distinguen dos tipos en función del nivel de

temperatura utilizado: para una temperatura menor o mayor que 120ºC. Basándonos

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en los objetivos del presente proyecto, nos centraremos en el segundo tipo debido a

que dicha tecnología es la utilizada en las plantas termosolares.

Los sistemas que trabajan con fluidos a temperaturas superiores a los 120 ºC son los

denominados “Sistemas Termosolares de Concentración” (STSC), que utilizan la

tecnología basada en la transformación de la componente directa de la radiación solar

en energía térmica a alta temperatura, y esta energía térmica en electricidad y/o calor,

bien para su utilización inmediata o bien como energía almacenable en forma de calor.

En todos los casos se emplean concentradores basado en espejos o lentes. Todos los

tipos de sistemas que emplean estas tecnologías son lo que se muestran en la Figura 3,

y se desarrollará su funcionamiento de forma general a continuación.

Figura 3

Canales parabólicos

El canal parabólico está compuesto básicamente por un espejo cilindro – parabólico

(Figura 4) que refleja la radiación solar directa concentrándola 80 veces sobre un tubo

receptor colocado en la línea focal de la parábola, donde se sitúa el absorbedor, en el

que se calienta un aceite caloportador, alcanzándose hasta 400ºC . En el absorbedor se

produce la transformación en energía térmica, que se transfiere a un ciclo de potencia

(vapor en la mayoría de los casos) en el que se obtiene el trabajo (impulsando las

turbinas) que se transforma en electricidad y/o calor.

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Figura 4

Receptor central

En este tipo el sistema está formado por un conjunto de espejos móviles (helióstatos)

que redirige la radiación solar a un absorbedor, situado normalmente en la parte alta

de una torre, donde se produce la transformación en energía térmica (Figura 5). Así se

pasa a un ciclo de potencia, donde la energía se transforma en trabajo y

posteriormente en electricidad.

Figura 5

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Disco parabólico

Los sistemas de discos parabólicos (Figura 6) se componen de un reflector o un

conjunto de reflectores con forma de paraboloide, un receptor situado en el foco del

reflector, un motor térmico y un sistema de generación eléctrica. La radiación solar

incide sobre los reflectores paraboloides, concentrándola en el receptor alcanzándose

temperaturas entre 650ºC y 800ºC, donde se convierte en energía térmica que permite

generar electricidad en el sistema generador.

Figura 6

Concentradores lineales de fresnel

Este sistema de aprovechamiento de la energía solar es una alternativa a bajo coste a

los sistemas de canal parabólico. Está compuesto por largas filas paralelas de espejos

de anchura relativamente pequeña que pueden girar alrededor de su eje longitudinal.

Así concentran la radiación solar sobre un receptor (similar al de canales parabólicos)

central fijo suspendido a una cierta altura sobre los planos de los espejos. Su capacidad

de concentración relativamente baja, trabajando a temperaturas inferiores a las del

cilindro-parabólico, limita su rendimiento energético. Un ejemplo de este tipo de

sistema en funcionamiento es el que se muestra en la Figura 7 (siguiente página):

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Figura 7

1.4 LEGISLACIÓN DE LA ENERGÍA TERMOSOLAR

1.4.1 Normativa de Tarifas

Antes de referenciar la normativa que regula este tipo de instalaciones, es importante

hacer una breve reseña a los cambios producidos en las mismas a nivel nacional y que

han condicionado el aumento en el número de proyectos para éste tipo de energía.

De entre todas las tecnologías del Régimen Especial de Producción de Electricidad la

termosolar fue la última en recibir apoyos que permitieran su desarrollo.

La Ley 54/1997 estableció la posibilidad de primar a las tecnologías renovables de

generación eléctrica. Sin embargo en la Ley de Acompañamiento de los Presupuestos

generales del Estado de dicho año, por error o por intención, en lugar de dejar abierta

la puerta a los apoyos en futuros Reales Decretos a las diferentes formas de generación

solar se limitó exclusivamente a la fotovoltaica. Fueron necesarios más de tres años

hasta que pudo aprobarse una enmienda que permitiese también los apoyos a la

termosolar. Se perdió, por tanto, la posibilidad del R.D. 2818/1998 y en el posterior R.D.

1432/2002, aunque ya se incluyó una prima para esta tecnología, fue claramente

insuficiente para animar a las empresas a presentar proyectos.

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No fue entonces hasta el R.D 436/2004 cuando se estableció un nivel de apoyos que

permitió un tímido despegue de la actividad termosolar en España teniendo como

horizonte de aplicación el alcanzar una potencia total instalada de 200 MW. En dicho

R.D. se define como objetivo dotar de un marco regulatorio estable que permita

abordar inversiones con un largo plazo de amortización.

Tres años después se publicó el R.D. 661/2007 en el que se modificaron algunos

aspectos operativos y se definió unos niveles de primas más claros (ya que los

anteriores estaban ligados a determinados porcentajes de la tarifa media de referencia)

y ligeramente superiores, lo que motivó un mayor interés por parte de las empresas

para promover proyectos termosolares. El objetivo de potencia termosolar que

contemplaba este R.D. llegaba a los 500 MW y en su publicación se recogían los

siguientes valores para los primeros 25 años de operación (a partir de entonces se

aplicaría una reducción del 20%):

-Tarifa regulada: 26,9375 c€/kWh

-Límite superior: 34,40 c€/kWh

Sin embargo, ante el temor de que se produjera un “boom” termosolar parecido al de

la fotovoltaica, el Ministerio de Industria, Comercio y Turismo publicó el 7 de mayo de

2009 el Real Decreto Ley 6/2009, creando el llamado Registro de Pre-asignación de

Retribución, que limitaría la posibilidad de acogerse a este régimen económico

exclusivamente a los proyectos que a dicha fecha cumpliesen los requisitos de

disponer de todos los permisos (Autorización Administrativa, Licencia de Obras,

Conexión a Red, Derecho de Uso de Agua), pudiesen demostrar que habían

comprometido la compra del 50% de los equipos, y que disponían al menos del 50%

de la financiación necesaria, además de aportar un aval que perderían si no se llegaba

a construir el proyecto una vez registrado. Aún tras dicho R.D., las tarifas vigentes

seguían siendo las establecidas en 2007.

En la actualidad, el R.D. 661/2007 no está vigente desde el punto de vista de tarifas, las

cuales han sido renovadas tras el R.D. 1565/2010, como se muestra en la Tabla 1.

Tabla 1

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Las últimas tarifas aplicables, actualizadas según la inflación de estos últimos años,

están recogidas en el BOE 41 de 2013. Lo muestra la Tabla 2.

Tabla 2

1.4.2 Normativa Medioambiental

Para llevar a cabo un proyecto termosolar es necesario que sea tramitado conforme lo

establecido en el Real Decreto Legislativo 1/2008, de 11 de enero, por el que se

aprueba el texto refundido de la ley de Evaluación de Impacto Ambiental; Ley 7/1994,

de 18 de mayo, de Protección Ambiental; y Real Decreto 292/1995, de 12 de diciembre,

por el que se aprueba el Reglamento de Evaluación de Impacto Ambiental.

En virtud de lo establecido en el artículo 3.2 del Real Decreto Legislativo 1/2008, de 11

de enero, cualquier proyecto de estas características debe ser sometido al

procedimiento de evaluación de impacto ambiental, al estar incluido en el inciso i) del

Grupo 4 del Anexo II del citado Real Decreto (en él se incluyen las instalaciones

industriales para la producción de electricidad, vapor y agua caliente), debiendo

cumplir con las medidas protectoras y correctoras previstas en el Estudio de Impacto

Ambiental.

A continuación se enumerarán las actuaciones consideradas más importantes a tener

en cuenta en el comentado impacto ambiental:

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Protección de calidad del aire

• En cumplimiento de los preceptos establecidos en materia de Contaminación

Atmosférica en la Ley 7/2007, de 9 de julio, de Gestión Integrada de la Calidad

Ambiental, la instalación debe quedar sometida a autorización de emisión de gases

de efecto invernadero. Deberá obtener autorización de emisiones a la atmósfera

prevista en el artículo 56 de la referida Ley.

• En cuanto a emisión de ruidos, la actividad cumplirá los preceptos establecidos en

el Decreto 326/2003, de 25 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de

Protección contra la Contaminación Acústica, quedando condicionada la

autorización de la actividad a la presentación de un estudio acústico relativo al

cumplimiento de las normas de calidad y prevención establecidas en dicho

Reglamento.

Residuos

• El titular del proyecto está obligado a elaborar un informe de seguridad conforme a

lo establecido en el artículo 9 del Real Decreto 1254/1999, de 16 de julio, por el

que se aprueban medidas de control de riesgos inherentes a los accidentes graves

en los que intervengan sustancias peligrosas, que deberá presentar en la Consejería

de Gobernación antes de la construcción de las instalaciones. Especial atención se

prestará a todas las medidas preventivas, incluido planes de mantenimiento y

vigilancia relacionados con el correcto estado y funcionamiento de los sistemas que

albergan el fluido térmico de las instalaciones.

• El titular de la instalación como productor de los residuos generados en la

actuación, cumplirá los preceptos técnicos y administrativos recogidos en la

legislación de residuos relativos a la producción y posesión de residuos y su

entrega a gestor autorizado, o a entidades que participen en un acuerdo voluntario

o convenio de colaboración autorizado.

• En todo caso, el titular de la actuación estará obligado, mientras los residuos se

encuentren en su poder, a mantenerlos en condiciones adecuadas de higiene y

seguridad para las personas y para el medio ambiente, evitándose en todo

momento la dispersión de residuos y quedando prohibido el abandono, vertido o

eliminación incontrolada de residuos y toda mezcla o dilución de residuos que

dificulte su gestión.

• De forma expresa se prohíbe en el ámbito de las obras proyectadas labores de

abastecimiento o mantenimiento de maquinaria que conlleve la generación de

residuos peligrosos, salvo que a tal efecto se disponga un área para la realización

de esas labores y se dé cumplimiento a todas las prescripciones técnicas y

administrativas previstas para los productores de residuos peligrosos en el Real

Decreto 833/1988, de 20 de julio, sobre Residuos Peligrosos y Real Decreto

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679/2006, de 2 de junio, por el que se regula la gestión de los aceites industriales

usados.

• Los residuos de construcción y demolición generados en las obras de construcción

de las instalaciones serán gestionados conforme a lo establecido en el Real Decreto

105/2008, de 1 de febrero, por el que se regula la producción y gestión de los

residuos de construcción y demolición y en la Ley 7/2007, de 9 de julio, de Gestión

Integral de la Calidad Ambiental.

• La tierra vegetal y las tierras de excavación se destinarán a labores de restauración.

En caso de que sea preciso, la constitución de un vertedero para tierras sobrantes,

el titular deberá comunicar previamente su ubicación a esta Delegación Provincial

para su aceptación, sin menoscabo de los permisos o autorizaciones que fueran

necesarias. En todo caso se evitarán el dominio público hidráulico y los terrenos

forestales

Protección de suelos

• Los posibles derrames de productos químicos y combustibles que se produzcan en

la instalación se recogerán en zona estanca (cubeto de retención) y, si es posible, se

reutilizarán. En caso de no ser posible su reutilización se gestionarán como residuos

peligrosos.

• En cualquier caso, se dispondrá cerca de los posibles puntos de derrame de medios

técnicos y materiales (sacos de material absorbente, barreras de protección, etc.)

que aseguren una rápida intervención sobre cualquier vertido accidental, actuando

sobre el foco de vertido así como su propagación y posterior recogida y gestión.

• La actividad desarrollada en la instalación está englobada dentro de las actividades

potencialmente contaminantes del suelo, relacionadas en el Anexo I del Real

Decreto 9/2005, de 14 de enero, por el que se establece la relación de actividades

potencialmente contaminantes del suelo y los criterios y estándares para la

declaración de suelos contaminados.

Protección del ecosistema

• Asimismo, se realizará un estudio de seguimiento de la comunidad faunística de la

zona, antes, durante y al menos dos años después de iniciada la actividad, para

determinar las posibles afecciones de la misma y en su caso corregirlas.

• Según los artículos 44 de la Ley 5/1999, de 29 de junio, de Prevención y Lucha

contra los incendios forestales, y 33 del Decreto 247/2001, de 13 de noviembre, por

el que se aprueba el Reglamento de prevención y lucha contra los incendios

forestales, deberá presentarse el correspondiente Plan de Autoprotección de la

planta termosolar en el Ayuntamiento correspondiente en plazo máximo de seis

20

meses a partir de la obtención de la autorización administrativa de emplazamiento

o funcionamiento de la actividad.

• Conforme a lo establecido en la legislación vigente en materia de Prevención y

Lucha contra los Incendios Forestales, el titular deberá mantener en la planta

termosolar una faja de seguridad de una anchura mínima de 15 m libre de residuos,

matorral y vegetación herbácea. Se pueden mantener formaciones arbustivas

cuando la separación entre arbustos sea al menos de 3 m y formaciones arbóreas

siempre que la distancia mínima entre los árboles sea de 6 m que no haya

continuidad horizontal entre las copas y que estén hasta una altura mínima de 2,5

m.