O mundo chegará a 22,4 GW de capacidade termosolar instalada em 2030

A GlobalData estima que a capacidade termosolar global aumentará significativamente de 5,6 gigawatts (GW) em 2018 para 22,4 GW em 2030, após uma adição significativa de capacidade pela China, Chile e países da região do Oriente Médio e Norte da África

O relatório da empresa, intitulado Concentrado de energia solar (CSP), Atualização 2019 - tamanho do mercado global, segmentação de mercado, cenário competitivo e análise dos principais países até 2030, revela que as perspectivas para o mercado global solar térmico são muito positivas. com melhores eficiências, armazenamento de energia, redução de custos através de licitações competitivas e desenvolvimento de sistemas híbridos PV-CSP.

Pavan Kumar Vyakaranam, analista da GlobalData, diz: "A indústria solar térmica adicionada uma capacidade anual de cerca de 601 megawatts (MW) em 2018 com projetos em funcionamento em países como Marrocos, China, África do Sul, Arábia Saudita e Kuwait. A China acrescentou cerca de 200 megawatts. CSP capacidade instalada em 2018 é quase sete vezes maior do que a capacidade instalada acumulada no final de 2017. China CSP mercado ganhou impulso após o anúncio dos 20 projetos de CSP como parte do primeiro lote de projetos de demonstração ".

O Chile será outro país importante, que terá adições significativas de capacidade de energia solar térmica nos próximos anos. O boom no mercado de CSP no Chile deve-se principalmente à meta de alcançar 20% de renováveis ​​no mix energético nacional até 2025. Para atingir seu objetivo, o país realizou uma série de leilões de tecnologia neutra através dos quais a tarifa A média despencou de US $ 129 / MWh em 2013 para US $ 32,5 / MWh em 2017.

Vyakaranam acrescenta: "No Oriente Médio e África (MEA), países como Marrocos, África do Sul, Arábia Saudita, Emirados Árabes Unidos e Israel desempenharão um papel importante para o desenvolvimento do CSP durante 2019-2030. Marrocos estabeleceu um plano para obter 2 GW de energia solar até 2020. O país planeja desenvolver e implementar usinas CSP sustentáveis ​​para cobrir 42% das necessidades de eletricidade do Marrocos até 2020 e reduzir a lacuna de oferta durante as horas de pico do ano. noite através de armazenamento térmico".

Por outro lado, os EAU estão promovendo a energia solar através de um mecanismo de leilão. Em julho de 2017, a Autoridade de Eletricidade e Águas de Dubai (DEWA) recebeu quatro propostas para a quarta fase do projeto solar de 200 MW Mohammed bin Rashid Al Maktoum. As ofertas atingiram uma baixa histórica, com o lance mais baixo de US $ 94,5 / MWh, enquanto as outras três ofertas ofereciam US $ 105,80 a US $ 173,50 / MWh.

Vyakaranam conclui: "O mercado global de CSP está se recuperando com a redução do custo de geração através do mecanismo de leilão e dos sistemas híbridos PV-CSP. O CSP com armazenamento térmico ganhará destaque devido à crescente demanda por energia confiável e estável".

Thermosolar com armazenamento de energia para garantir um fornecimento de energia estável e confiável

De acordo com o relatório da GlobalData, uma empresa líder em análise de dados, intitulada Energy Storage: um determinante chave para o futuro do mercado de energia solar concentrada, a energia solar térmica com armazenamento térmico cobrirá a lacuna de energia.

O relatório afirma que a remoção de usinas de carvão e o aumento do consumo intermitente de energia renovável para atingir os objetivos climáticos fornecem uma oportunidade de mercado potencial para o CSP com armazenamento.

Pavan Kumar Vyakaranam, analista de energia da GlobalData, comenta: "O influxo de energias renováveis, como a eólica ea solar apoiada por metas e planos ambiciosos para eliminar frota de carvão para reduzir a pegada de carbono em vários países levará a mais thermosolar "para a geração dispatchable e manejável. A energia solar térmica com armazenamento de energia tem a capacidade de fechar a lacuna entre a demanda e a oferta de eletricidade despachável.

A capacidade global instalada para energia solar térmica era de aproximadamente 5,6 GW no final de 2018, dos quais apenas 2,6 GW com armazenamento de energia. Em contraste, do total de projetos solares térmicos em vários estágios de desenvolvimento, 95,8% da capacidade futura tem armazenamento. Os projetos solares térmicos mais ativos com armazenamento têm uma capacidade de armazenamento térmico na faixa de 6 a 10 horas. No caso do desenvolvimento da capacidade termosolar, 62,8% possuem capacidade de armazenamento de 10 a 13 horas e 14% têm mais de 13 horas de armazenamento. Isso demonstra a crescente importância que os desenvolvedores e proprietários do projeto de energia solar fornecem ao armazenamento, não apenas para fornecer energia estável 24 horas por dia, 7 dias por semana,

Vyakaranam conclui: "Os resultados dos leilões nos últimos anos indicaram uma diminuição no custo de geração de projetos solares térmicos com armazenamento. Os anos de 2017 e 2018 ter sido um ano revolucionário para a energia solar térmica em termos de redução de custos com os preços para projetos esperados para ser responsável a partir de 2020 e estão na faixa de US $ 0,06 / kWh para US $ 0,12 / kWh " .

Metamaterial refratário transforma calor das máquinas em energia

Termofotovoltaico

Um metamaterial termal, um novo tipo de material sintético refratário, pode ser a solução para capturar o calor desperdiçado pelos motores, fábricas e usinas de energia atuais - a maior parte do conteúdo energético dos combustíveis é perdido na forma de calor, liberado na atmosfera.

As células termofotovoltaicas são a grande esperança para isso. Em vez de capturar a luz visível do Sol para gerar eletricidade, como as fotovoltaicas, elas geram energia capturando a radiação infravermelha - o calor.

Contudo, essas células ainda precisam melhorar de eficiência e serem adaptadas para funcionar nos ambientes de extremo calor dos motores e das usinas.

Controle de emissão

Pavel Dyachenko e Sean Molesky, da Universidade Purdue, nos EUA, desenvolveram um material capaz de controlar a emissão da radiação infravermelha em temperaturas muito altas, fazendo com que os objetos - motores, canos, chaminés, coletores de calor ou o que seja - brilhem em "cores" muito definidas no espectro infravermelho.

Esse brilho pode ser então ajustado para permitir o funcionamento eficiente das células termofotovoltaicas, geralmente capazes de coletar apenas cores específicas da radiação - fótons de uma faixa de energia.

As nanocamadas de tungstênio e háfnio são usadas para controlar a emissão termal através de sua topologia fotônica. [Imagem: Sean Molesky/Purdue University]

Metamaterial termal

O metamaterial termal, formado por camadas em nanoescala de tungstênio e óxido de háfnio, é capaz de eliminar a emissão em uma faixa do espectro infravermelho e otimizar a emissão em outra faixa. Outra grande vantagem é que ele consegue manipular a radiação termal infravermelha na faixa dos 1.000º C.

Isso permite programar o material para que ele emita os fótons infravermelhos na faixa mais otimizada para a célula termofotovoltaica - acima da faixa de condução, ou bandgap, que for utilizada.

Agora a equipe está justamente trabalhando no material semicondutor que possa cumprir esse papel. Como o campo das células solares semicondutoras é bem desenvolvido, a equipe afirma que é uma questão de tempo para montar o sistema completo - eles já estão falando em comercialização da tecnologia nos próximos anos.

Andalucìa já tem 61 megawatts de energia solar termoelétrica em operação

Andaluzia tem oito projetos em construção nas províncias de Sevilha, Córdoba e Granada, que vai acrescentar uma potência total de 337 MW, dos quais 300 MW está projetada para ser concluída entre 2009 e 2010, o que permitirá que a região a seguir a cabeça no desenvolvimento desta tecnologia solar.

Na província de Sevilla, empresas Valoriza Energia, Abengoa Solar e Sener-Torresol Energia está construindo seis projetos de tecnologia torre com heliostats e cilindro parabólico em Lebrija, Sanlúcar la Mayor (PS20, Solnova One, Solnova Três e Quatro Solnova) e Fuentes de Andalucía (Solar Tres), que contribuirão com um total de 237 MW.

Na cidade cordobesa de Palma del Río, a Acciona Energía terá outra usina parabólica (Palma del Río II), com 49,9 MW, que será previsivelmente lançada na primavera de 2010. Do mesmo modo, no planalto de Guadix, o grupo ACS / Cobra / Milenium Solar terminará, ao longo deste ano, o Andasol II, com uma potência de 50 MW. Estima-se que o emprego associado à construção e operação de usinas solares térmicas excederá 8.000 empregos em 2009 e 11.000 em 2010.

Além dos projetos que já estão em operação, existem outras usinas térmicas solares com autorização administrativa que, se executadas, acrescentariam 566 MW, o que impediria a emissão de cerca de 450.000 toneladas de CO2 para a atmosfera.

A Andaluzia tem sido pioneira na pesquisa e desenvolvimento da tecnologia solar térmica através da pesquisa das universidades andaluzas e das experiências realizadas na Plataforma Solar de Almería (PSA). O PSA é considerado um dos centros de pesquisa de tecnologia térmica solar mais importantes do mundo. Em suas instalações, possui uma usina termelétrica de 1 MW e 1,2 MW de eletricidade, além de outros sistemas termoelétricos, como um coletor parabólico central e sistemas parabólicos. A Escola de Engenharia de Sevilha possui um disco Stirling de 10 kW com mais de 3.000 horas de operação.

Andaluzia também possui o Centro Tecnológico Avançado de Energia Renovável (CTAER), dedicada a promover a R + D + i e transferência de tecnologia entre empresas e instituições ligadas ao setor. Este centro, declarado de interesse regional, e dotado de 12 milhões de euros, possui uma área especializada em energia solar no PSA. Ele vai se concentrar no desenvolvimento de tecnologias de conversão de energia e promover a transferência de tecnologia, dando prioridade às iniciativas desenvolvidas por empresas localizadas na região e aconselhando os profissionais e usuários de energia solar. No mundo dos negócios e da indústria, e as fábricas são componentes essenciais para termosolares na Andaluzia, assim como os tubos absorvedores parabólicos,

Assim, a empresa alemã Schott, dedicada à tecnologia de vidros especiais, lançou no Parque de Atividades Ambientais de Aznalcóllar (PAMA), em Sevilha, uma fábrica de tubos de absorção de luz solar para a tecnologia de coletores parabólicos. A Schott é, juntamente com a empresa israelense Solel, a principal fabricante mundial deste tipo de elementos. Esta indústria envolveu um investimento de 20 milhões de euros, com um incentivo do Ministério da Inovação, Ciência e Negócios de 5,2 milhões de euros.

Em Jaén, a SOLEL terá a primeira fábrica integrada do mundo, na qual serão produzidos todos os componentes necessários para o start-up de um campo solar termoelétrico: estruturas metálicas, espelhos parabólicos e receptores (UVAC). Também na província de Jaén, a ENERTOL-SANTANA possui uma fábrica de componentes da indústria termosolar. O projeto é liderado pela Santana Motor, a empresa de tecnologia israelense Ener-t e a empresa Navarra Group Enhol. O grupo Abengoa possui as empresas EUCOMSA, para a fabricação de estruturas metálicas para coletores e heliostatos; e CAPTAÇÃO SOLAR, para a fabricação de heliostatos e coletores parabólicos instalados em suas centrais térmicas solares.

Há 14.000 megawatts em projeto em toda a Espanha. O investimento de cada usina de 50 MW é de 250 milhões de euros. Mesmo assim, já existem 10 em construção, além do que a ACS construiu em Granada ou Abengoa, em Sevilha, o que representa um investimento de 3.000 milhões de euros. Os projetos mais avançados estão localizados na Andaluzia, Castilla-La Mancha, Extremadura, Valência, Aragão e Catalunha. Em 2010, haverá 531 megawatts, um pouco mais do que os 500 previstos no Plano de Energia Renovável em 2010. Até 2020, 20.000 MW de energia solar termelétrica podem ser alcançados na Espanha, se a crise não interromper o fluxo de financiamento. A Acciona tem uma fábrica em Nevada, a segunda construída desde 1991. A Abengoa tem planos no Arizona, na Argélia e no Marrocos. Empresas espanholas, como acontece com a energia eólica.

Alguns dos dados anteriores foram oferecidos durante a apresentação do livro "Energia solar térmica, até aqui tão próxima", que foi realizado pelo seu autor e diretor, o professor de Termodinâmica da Escola Superior de Engenheiros de Sevilha, Valeriano Ruiz. O livro é um manual completo sobre essa tecnologia, onde suas diversas modalidades e funcionamento são descritos em detalhes, sua evolução é relatada na Espanha, a situação concreta dos principais projetos de negócios já em andamento é detalhada e soluções de armazenamento são propostas de energia e de hibridização através do gás natural.

Todos os aspectos incluídos no livro foram posteriormente analisados ​​por vários oradores em maior detalhe. O diretor geral do Centro Tecnológico Avançado de Energias Renováveis ​​da Andaluzia, Luis Crespo, falou sobre as origens desta tecnologia na Espanha, que foram desenvolvidas pela Plataforma Solar de Almería, enquanto o potencial de hibridização com o gás natural foi abordado por o diretor de Engenharia e Tecnologia do GÁS NATURAL, Juan Puertas.

Termelétrica solar - Sobre a necessidade urgente de medidas para a continuidade da termelétrica solar por Valeriano Ruiz

O PS 20 testou com sucesso a sincronização da rede e está prestes a entrar em operação contínua. Ao mesmo tempo, existem outras 14 usinas em construção, das quais quatro também serão conectadas nos próximos meses, com a qual ingressaremos em 2010 com 281 MW de energia solar termelétrica na rede elétrica espanhola. 

Agora, esta boa notícia não deve esconder nossos problemas.

Nos últimos meses, não houve novo fechamento financeiro ou a construção de novas usinas termoelétricas, principalmente devido à incerteza quanto à remuneração que receberiam. Com o cenário de atingir 85% da meta dos 500 MW até meados de 2010 - o que parece razoável - e dado o tempo de execução desses projetos, que em alguns casos podem ser de 30 meses, nem as empresas nem as entidades pode se aventurar com novas plantas. Por este motivo, qualificamos como "stop" a situação atual do setor.

Em um momento histórico em que a saída da crise econômica e vemos o emprego como o novo presidente dos Estados Unidos Obama, no setor de energias renováveis, a Espanha não pode arcar com a perda da liderança e competitividade de sua tecnologia solar a qual esta situação se arrastaria. Por outro lado, o setor financeiro encontrará melhores oportunidades para seus investimentos em outras partes do mundo. a aquisição de equipamentos específicos que até agora têm estado disponíveis para empresas de nosso país e não seriam mais as condições objetivas para a instalação de novas indústrias que fabricam componentes, podendo chegar até a deslocalização da produzido também já complicam estabelecida .

Estudos recentes mostram que 500 MW em usinas térmicas solares geram o equivalente a 100.000 empregos por ano, o que, neste momento crítico, significaria, além de uma contribuição para a melhoria do mix energético, a gerenciabilidade da rede e a conformidade com a matriz energética. compromissos do Protocolo de Quioto, uma boa medida para reduzir o desemprego.

Portanto, é necessário um novo Marco Regulatório para garantir a retribuição das novas usinas e, enquanto esta se tornar efetiva, a publicação imediata de uma Resolução que estabeleça em 30 meses o prazo para as usinas serem conectadas à rede e receber a compensação do RD 661, uma vez que 85% da meta atual é atingida.

Por outro lado, a Espanha terá a presidência da União Européia no primeiro semestre de 2010, quando teremos superado os 400 MW de potência instalada. Seria uma grande oportunidade para a Espanha a liderar uma grande cúpula global de energia solar térmica no final do seu mandato, que pode orgulhosamente apresentamos o resultado do compromisso do nosso governo pelo setor de energia solar térmica, que nos colocou na vanguarda internacional de tecnologia, enquanto reivindicando como uma referência para todos os programas de instalação de usinas térmicas solares que serão empreendidas a nível internacional.

Da PROTERMOSOLAR apostamos que esta cimeira pode ser celebrada e oferecemos a nossa colaboração para a sua organização e divulgação na arena internacional.

Por Valeriano Ruiz Hernández - Presidente da Associação Protermosolar