Muchos inversores han dado de baja a CSP a favor de inversiones en energía fotovoltaica y eólica. A medida que el mercado de almacenamiento a escala de servicios públicos se acelere en respuesta a la creciente penetración de las energías renovables intermitentes (como la fotovoltaica y la eólica), la ESTC será cada vez más reconocida por su atributo más importante: el almacenamiento térmico de bajo coste. Los nuevos avances pueden posicionar a las tecnologías de ESC como el productor de bajo coste de hidrógeno verde y de combustibles sintéticos.

¿Qué es la ESTC? Los sistemas de ESTC cosechan la energía solar mediante su concentración. El calor concentrado del sol puede entonces utilizarse para procesos industriales o para generar electricidad. El calor es fácil y barato de almacenar durante largos períodos.

Una nueva tendencia en el diseño de plantas de ESTC es hibridar con la energía fotovoltaica, en la que la energía fotovoltaica proporciona energía barata durante las horas del día, y la ESTC se utiliza para proporcionar la energía para el almacenamiento barato que se libera y entrega como electricidad por la tarde y por la noche. Otros diseños híbridos de energía fotovoltaica y ESTC incluyen el uso del exceso de electricidad generada por la energía fotovoltaica durante los picos solares para calentar aún más los sistemas de sales fundidas de la ESTC. En España hay planes para modernizar las plantas de ESTC existentes que se construyeron sin almacenamiento, con sistemas de almacenamiento de sales fundidas mejorados con energía fotovoltaica. Los participantes de la industria estiman que el coste incremental de añadir almacenamiento de sales fundidas a una planta de ESTC es de unos 20 a 30 dólares por KWh, lo que representa una fracción del coste de añadir la misma capacidad utilizando baterías. Incluso considerando un coste especulativo de 100 dólares por KWh en el horizonte para las baterías de automóviles, y teniendo en cuenta las eficiencias de la conversión de la energía térmica en energía eléctrica, el almacenamiento térmico solar sigue siendo más barato.

Incluso con la disminución de los precios del almacenamiento de las baterías, es probable que la ESC con almacenamiento térmico siga siendo más barata para el almacenamiento a escala de utilidad de larga duración, y es probable que esto siga siendo así en el futuro, previsiblemente.

El almacenamiento de CSP a escala de utilidad de bajo coste parece ser un secreto bien guardado en la industria de las energías renovables. En realidad, ya hay aproximadamente el doble de almacenamiento térmico de ESTC conectado a la red que de almacenamiento de baterías (21,2 GWh de ESTC frente a 10 a 12 GWh de almacenamiento de baterías). Y, actualmente se añade más almacenamiento de ESTC anualmente que almacenamiento de baterías (3,4 GWh de ESTC frente a 2,9 GW de baterías).

La energía solar necesita altos niveles de sol intenso durante todo el año para funcionar económicamente. Esto limita el despliegue a regiones del “cinturón solar” como el suroeste de los Estados Unidos, el sur de Europa, MENA, el sur de África, partes de América Latina, partes de China y Australia. Esta limitación ha restringido el crecimiento de la ESTC en comparación con la energía fotovoltaica.

Muchos atribuyen la continua competitividad relativa de la industria de ESTC en cuanto a costes a los nuevos proyectos de China y al estímulo proporcionado por el programa piloto de ESTC en China (20 proyectos y 1,35 GW). Pero también es el resultado de las innovaciones y de la experiencia de reducción de costes de la curva de las centrales en el mercado de los Estados Unidos y Europa.

Con respecto al futuro de la CSP, los frutos que se esperan son, en primer lugar, la adaptación de las plantas de ESTC existentes con almacenamiento térmico nuevo o adicional y, en segundo lugar, el desarrollo de plantas híbridas que ofrezcan energía de “carga base” a un coste optimizado aprovechando la energía fotovoltaica de bajo coste para el despacho durante el día, y aprovechando el almacenamiento térmico de la ESTC de bajo coste para el despacho durante la noche.

Otra oportunidad sería transportar la energía solar almacenada a bajo precio desde las regiones ricas en recursos hasta los puntos de consumo en el momento en que sea más valiosa. En este caso, la energía de carga base respaldada por almacenamiento térmico procedente de plantas de ESTC o de ESTC híbrida puede transportarse por líneas de transmisión de HVDC (corriente continua de alto voltaje) o UHVDC (ultra HVDC) desde las regiones ricas en recursos solares.

La ESTC híbrida con amplias plantas de almacenamiento térmico puede convertirse en la productora de hidrógeno “verde” de menor coste, ya que permite que los costosos electrolizadores funcionen 24 horas al día, 7 días a la semana, maximizando así el factor de utilización. El hidrógeno verde puede transportarse posteriormente a los puntos de utilización (es decir, a regiones no ubicadas en el “cinturón solar”), ya sea en su forma natural (a través de tuberías), o utilizarse como materia prima para combustibles sintéticos, que luego serían transportados convencionalmente por buques cisterna. En este último caso, la planta de ESTC puede proporcionar calor de proceso para la captura directa del CO2 en el aire (la segunda materia prima después del hidrógeno necesario para los combustibles sintéticos), reduciendo aún más el coste de la fabricación de combustible sintético.

A medida que el almacenamiento de energía pasa a ocupar un lugar central en la transición energética, es probable que la ESTC resurja como una tecnología clave, ofreciendo oportunidades para reducir los costes de transición en los países del “cinturón solar”. A medida que la economía del hidrógeno verde cobra impulso, la ESTC puede presentar una de las soluciones de más bajo coste, especialmente, si se comercializan rápidamente nuevos reactores solares termoquímicos. Los complejos termoquímicos solares ‘neo-refinería’ pueden convertirse en un atributo clave de la transición energética y en un sustituto realista de la industria petrolera.