Sudáfrica ve las aplicaciones de CSP en calor y refrigeración como apoyo a su programa energético

Centro de datos enfriado por energía solar del MTN en Johannesburgo.

Hasta la fecha, la expansión de la CSP en Sudáfrica ha seguido exclusivamente el Programa de Contratación de Productores Independientes de Energía Renovable (REIPPPP), pero los expertos del sector ven un gran potencial de crecimiento en las aplicaciones industriales y las microrredes.

En la actualidad, Sudáfrica se considera uno de los mercados de CSP que más rápidamente crece del mundo, con unacapacidad instalada de 200 MW y unos 500 MW adicionales en fase de construcción y desarrollo.

Vikesh Rajpaul, director del programa de CSP en la unidad comercial de renovables de Eskom, explicó a CSP Today que “en su forma actual, el REIPPPP sirve de plataforma para que los productores independientes de energía distribuyan la energía a través de la red eléctrica mediante un acuerdo de compra de electricidad (PPA, según sus siglas en inglés)”.

“No obstante, hay un amplio abanico de posibilidades para la formación de un sector que apoye la CSP localmente, no solo en el mercado de la generación eléctrica, sino también en las aplicaciones de alta temperatura (HTA, por sus siglas en inglés)”, agregó Rajpaul.

Aplicaciones de alta temperatura

En el caso de las aplicaciones de alta temperatura, los campos solares se asociarían con industrias secundarias tales como la fundición, minería, fabricación de cemento y centrales de procesado químico.

Rajpaul explicó que actualmente se está investigando mucho en el sector de las HTA en Sudáfrica, lo cual se suma a que la hoja de ruta tecnológica para la energía solar de este país ha confirmado que existe un gran potencial para las HTA.

Frank Dinter, presidente de CSP en Eskom y director del grupo de investigación termosolar (STERG, por sus siglas en inglés) de la universidad de Stellenbosch también cree que en el sector del calor de proceso industrial la CSP puede desempeñar un papel crucial en Sudáfrica, habida cuenta de la abundancia de localizaciones con una excelente radiación directa (DNI).

Dinter aseguró que gran parte de la energía que consume la industria se emplea para producir calor. Las estimaciones sugieren que hasta un tercio de la energía se emplea exclusivamente con este objetivo.

“STERG está llevando a cabo una investigación activa sobre el calor solar para la industria, particularmente para aplicaciones como la fabricación de azúcar, en las que se requiere un vapor de proceso de hasta 400 °C”, aseguró Dinter.

De forma similar, Wim Jonker-Klunne, director del Programa de Asociación para la Energía y el Medio Ambiente de África Meridional y Oriental (EEP S&EA, por sus siglas en inglés), ve las aplicaciones industriales que requieren calor de proceso, además de la generación eléctrica, como el sector más prometedor para el crecimiento de la CSP más allá del REIPPPP.

Según Dinter, entre las industrias sudafricanas que podrían emplear calor de proceso solar y que necesitan temperaturas de vapor por encima de los 200 °C se integran la farmacéutica, alimentos y bebidas, fabricación de azúcar, fabricación de cerveza y fundiciones de metal.

A finales de 2015 fuimos testigos de la demostración de una aplicación de calor solar, cuando la empresa Cape Brewing utilizó CSP para producir la primera “cerveza verde” comercial de Sudáfrica que emplea agua calentada con energía solar durante el proceso de elaboración, en asociación con E3 Energy.

Amplio abanico de aplicaciones

Además de las aplicaciones para el calor de proceso, el enfriamiento solar mediante el uso de refrigeradores por absorción es un sector muy prometedor en el que la CSP puede desempeñar un papel notable y contribuir al ahorro energético en los calurosos veranos de Sudáfrica.

Como ejemplo de esta aplicación encontramos un proyecto único: el centro de datos enfriado por energía solar del MTN en Johannesburgo, en el que se emplean colectores lineales Fresnel para proveer 330 kW de potencia de refrigeración en asociación con Industrial-Solar GmbH.

Según Rajpaul, la CSP también podría incorporarse al ciclo de Rankine de las centrales eléctricas existentes con una estrategia de incremento o hibridación para reducir las emisiones netas y absolutas de dichas centrales.

Otra buena oportunidad para este mercado reside en los sistemas de CSP descentralizados con potencias de entre 100 kW y 5 MW para microrredes o centros poblacionales sin conexión a la red eléctrica.

“Para este tipo de soluciones, las torres más pequeñas de CSP híbridas con microturbinas tienen un gran potencial”. Dentro de este orden y en un intento de reducir el coste de la CSP en general, el proyecto Helio-100, una filial de STERG, está desarrollando y comercializando activamente una torre termosolar de 100 kW escalable con un campo de bajo coste”, señaló Dinter.

A más largo plazo, las tecnologías que se desarrollen entre 2030 y 2050 podrán desempeñar un papel crucial en la reducción de la huella de carbono en Sudáfrica, especialmente en el sector de la producción de combustible mediante el uso de tecnología solar para producir combustibles líquidos, explicó Rajpaul.

Falta de incentivos

Pese a las numerosas posibilidades para el aprovechamiento de la CSP, el único incentivo actual para dicha tecnología fuera del marco del REIPPPP son los calentadores solares de agua (SWH, por sus siglas en inglés).

“El gobierno lanzó en 2008 un programa de incentivos con rembolso para los SWH, pero actualmente no existen incentivos similares para el calor de proceso industrial con energía solar”, afirmó Dinter.

“El gobierno y el departamento de energía deberían introducir más incentivos si quieren incrementar la cuota de energía solar y renovables en general”. Por ejemplo, podrían hacerlo obligando a las industrias con un uso intensivo de energía, como la minera o la de producción de azúcar y productos lácteos, a satisfacer una parte de sus requerimientos energéticos a partir de fuentes renovables”, agregó Dinter.

Dicho mecanismo, similar a la Ley sobre Energías Renovables del Reino Unido, fomentaría las instalaciones industriales con calor de proceso solar y ayudaría a reducir los costes.

Acceso a financiación

Teniendo en cuenta que los costes de capital son un factor significativo en la determinación del coste teórico medio de generación de electricidad (LCOE, por sus siglas en inglés) de la CSP, una mayor participación de las instituciones de financiación del desarrollo (DFI, por sus siglas en inglés) fomentaría el desarrollo de más centrales.

Muchas DFI han contribuido ya en diversos proyectos del REIPPPP proporcionando fondos a un coste de capital bajo en comparación con los bancos comerciales.

Entre estas se encuentran el Fondo de Tecnología Limpia, el Banco Mundial, el Banco Africano de Desarrollo, la Agencia Francesa para el Desarrollo, el Banco Europeo de Inversiones, el Banco Alemán para la Reconstrucción y el Desarrollo y el Banco Africano de Desarrollo.

Todo ello implica que las DFI están ya familiarizadas con la tecnología CSP y la financiación no debería entonces suponer un cuello de botella para el desarrollo de proyectos.

No obstante, la obtención de un contrato de compra de energía con fondos podría en última instancia suponer un problema, tal y como subraya Jonker-Klunne: “En el marco del proceso del REIPPP, todos los requisitos, incluyendo el contrato de compra de energía, están muy bien definidos. Fuera del REIPPP, se necesita un contrato de compra de energía con un municipio, por ejemplo, los cuales no son precisamente conocidos por su celeridad en los pagos, o con las empresas. Estas últimas necesitan autorización de la autoridad reguladora, la NERSA”.

Si hay que transportar electricidad de la red de Eskom a una fuente de carga externa, deben llevarse a cabo acuerdos “wheeling” o de trasbordo de electricidad, un proceso que se ha demostrado complicado, según señaló Jonker-Klunne.

Con el crecimiento de la implantación de la CSP a escala comercial, el LCOE de las centrales de CSP continúa cayendo mientras que la experiencia aumenta, la tecnología mejora y la proliferación de centrales contribuye a reducir los gastos de capital de las aplicaciones de la CSP más pequeñas e incluso a escala micro, aseguró Dinter.

A tal efecto, Sudáfrica “deberá seguir construyendo centrales de CSP”, concluyó.

                  Reserva de proyectos de CSP en Sudáfrica (mayo 2016)

Fuente: CSP Today Global Tracker

Por Heba Hashem

Traducido por Vicente Abella.

 

blog comments powered by Disqus