La energía termosolar se ha convertido en una de las grandes protagonistas cuando hablamos de renovables en España y en el mundo. No solo permite generar electricidad a gran escala, también sirve para producir calor útil para viviendas e industrias, todo ello aprovechando la radiación del sol. Además, combina muy bien con otras tecnologías como la fotovoltaica y la eólica, ayudando a estabilizar la red eléctrica.
En las siguientes líneas vas a encontrar una explicación clara y muy completa sobre qué es la energía termosolar, cómo funciona en detalle, qué tipos de instalaciones existen, qué usos tiene en casas, edificios e industria, cuáles son sus ventajas e inconvenientes y por qué España es un referente mundial en esta tecnología. Si te interesa ahorrar energía, reducir emisiones y entender mejor el futuro del sistema eléctrico, este tema te va a resultar muy útil.
Qué es la energía termosolar o solar térmica
Cuando hablamos de energía termosolar o solar térmica nos referimos al aprovechamiento de la radiación solar para producir calor. Ese calor puede emplearse directamente para calentar agua sanitaria, apoyar la calefacción, climatizar piscinas o proporcionar calor a procesos industriales, y también puede transformarse en electricidad mediante ciclos termodinámicos convencionales, similares a los de una central térmica de carbón o gas, pero sin quemar combustibles fósiles.
La base de esta tecnología son los colectores solares térmicos, también conocidos de forma general como placas solares térmicas. Estos captadores absorben la energía de la radiación solar y la convierten en energía térmica que se transfiere a un fluido, normalmente agua o un líquido caloportador (a veces aceites térmicos o mezclas especiales). Después, ese calor se almacena en un depósito o se envía directamente al sistema de consumo.
A diferencia de la solar térmica de baja temperatura, que trabaja con rangos térmicos moderados (por ejemplo, para agua caliente sanitaria), la termosolar de concentración o termoeléctrica (CSP, Concentrated Solar Power) eleva la temperatura del fluido a valores muy altos mediante espejos o heliostatos que concentran la radiación. De este modo puede generar vapor de alta presión y mover turbinas para producir electricidad a gran escala.
En cualquier caso, ya sea en aplicaciones domésticas o en grandes centrales, la energía termosolar destaca como una fuente renovable, inagotable y limpia, que no emite CO₂ ni otros contaminantes en su fase de operación y que puede contribuir de forma muy relevante a reducir el uso de combustibles fósiles.
Cómo funciona la energía termosolar paso a paso
El funcionamiento de la energía solar térmica es más sencillo de lo que parece cuando se ve desde fuera, aunque detrás haya mucha ingeniería. Todo comienza con la captación de la radiación solar en los colectores. Estos pueden ser planos, de tubos de vacío o sistemas de concentración como los canales parabólicos o los heliostatos de torre central, pero la idea básica es la misma: absorber la energía del sol y transferirla a un fluido.
En una instalación típica de baja temperatura para vivienda, el fluido caloportador (a menudo una mezcla de agua y anticongelante) circula por el interior de los captadores solares. Al calentarse, ese fluido se dirige hacia un intercambiador en un depósito acumulador, donde cede el calor al agua que luego se usará para duchas, grifos o calefacción. Este proceso puede funcionar por termosifón, sin bombas, o con circulación forzada mediante una bomba de pequeño consumo.
El termosifón es un sistema especialmente interesante porque aprovecha la convección natural: al calentarse, el fluido se hace menos denso y asciende hacia el depósito superior, mientras el fluido más frío desciende hacia los captadores para ser calentado de nuevo. Así se crea un circuito de circulación sin necesidad de elementos mecánicos, reduciendo el mantenimiento y el consumo eléctrico.
En aplicaciones industriales o centrales termoeléctricas, el proceso es más complejo pero el principio es similar. Se emplean colectores de concentración (como canales parabólicos o torres de heliostatos) que concentran la radiación en un tubo receptor o un receptor en la parte superior de una torre. Allí se calienta un fluido de trabajo, que puede ser agua, aceites sintéticos o sales fundidas, hasta temperaturas muy altas.
Ese fluido caliente se dirige después a un generador de vapor o a un intercambiador, donde produce vapor de alta presión para mover una turbina conectada a un generador eléctrico. En esencia, la parte final de la planta funciona como una central térmica convencional, pero la fuente de calor es el sol en lugar de un combustible fósil. Además, la integración de sistemas de almacenamiento térmico permite seguir generando electricidad incluso cuando ya no hay sol directo.
Diferencias entre energía termosolar y energía fotovoltaica
Aunque a menudo se meten en el mismo saco, la energía termosolar y la energía fotovoltaica funcionan de forma muy distinta. La fotovoltaica utiliza paneles con células de silicio (u otros materiales) que transforman directamente la luz solar en electricidad mediante el efecto fotoeléctrico. No hay un paso intermedio de calor; la conversión es luz a electricidad.
La termosolar, en cambio, utiliza la radiación solar para generar calor en un fluido, y ese calor se emplea después para producir electricidad, agua caliente o calefacción. Es decir, primero se transforma la energía solar en energía térmica y, solo en algunos casos, esa energía térmica se convierte a energía eléctrica mediante turbinas y generadores.
Otra diferencia clave es el almacenamiento. Las instalaciones termosolares, sobre todo las de concentración, pueden incorporar sistemas de almacenamiento térmico (frecuentemente con sales fundidas) que permiten acumular calor durante varias horas, normalmente entre 10 y 15. Esto hace posible producir electricidad incluso por la noche o en momentos puntuales de baja radiación, adaptando la generación a la curva de demanda.
En la fotovoltaica también existe el almacenamiento, pero se realiza mediante baterías eléctricas, que encarecen la instalación y requieren una gestión diferente. Por eso, en la práctica, la fotovoltaica se usa masivamente en cubiertas de viviendas y naves, donde la simplicidad y el coste reducido son fundamentales, mientras que la termosolar se reserva más para grandes plantas o aplicaciones térmicas específicas.
Desde el punto de vista de eficiencia, las centrales termosolares de concentración logran rendimientos de conversión de entre el 20% y el 40%, comparables o incluso superiores a muchas instalaciones fotovoltaicas comerciales (en torno al 18-26% en paneles habituales). Además, sus eficiencias son competitivas respecto a centrales de carbón o nucleares, que rondan el 35%, aunque todavía por debajo de las centrales de ciclo combinado de gas natural (45-50%).
Tipos de tecnologías termosolares de concentración
Dentro de la familia de la energía termosolar de alta temperatura, la conocida como energía termoeléctrica o CSP, existen varias configuraciones tecnológicas. Todas emplean elementos reflectantes para concentrar la radiación solar en un receptor, pero la forma de hacerlo varía y eso influye en el coste, la eficiencia y las aplicaciones típicas.
Uno de los diseños más extendidos son las torres solares. En este caso, cientos o miles de heliostatos (espejos móviles que siguen al sol) reflejan la radiación hacia un receptor situado en lo alto de una torre. Allí se calienta el fluido de trabajo, a menudo sales fundidas, que se almacenan en tanques aislados y se usan para producir vapor cuando conviene. Este sistema permite alcanzar temperaturas muy altas y ofrece gran capacidad de almacenamiento.
Otra tecnología muy implantada son los canales parabólicos, grandes estructuras con forma de canal curvado que reflejan la radiación hacia un tubo receptor situado en la línea focal. En ese tubo circula el fluido caloportador, que se calienta a medida que recorre el campo solar. Después, este fluido se dirige a la isla de potencia, donde genera vapor para mover la turbina. Es una solución modulable y relativamente probada, con numerosas plantas en operación en España.
También existen los sistemas de disco parabólico, en los que un reflector con forma de plato concentra la radiación en un punto receptor. Normalmente se combinan con motores Stirling u otros dispositivos para producir electricidad. Aunque son menos habituales a gran escala que las torres y los canales parabólicos, representan una alternativa interesante en aplicaciones específicas.
En todos estos casos, la posibilidad de integrar almacenamiento de energía térmica es uno de los grandes puntos fuertes. A finales de 2021 se estimaba que había en el mundo unos 23 GWh de almacenamiento térmico asociado a plantas termosolares, prácticamente todo basado en sales fundidas, lo que permite ajustar la producción eléctrica a la demanda real del sistema.
Usos y aplicaciones de la energía termosolar
La tecnología termosolar es realmente versátil y madura, y se ha implementado con éxito en múltiples entornos, desde edificios residenciales hasta grandes complejos industriales. El Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) destaca que se trata de una tecnología fiable y con un alto grado de desarrollo, lo que permite integrarla de forma sencilla en proyectos de nueva construcción y en rehabilitaciones.
Uno de los usos más extendidos es la producción de agua caliente sanitaria (ACS) en viviendas, hoteles y alojamientos turísticos, hospitales y todo tipo de edificios. Los captadores solares térmicos se encargan de calentar el agua, que se almacena en un acumulador para cubrir la demanda diaria. En muchos municipios y normativas de edificación, la instalación de sistemas solares térmicos para ACS es ya una exigencia legal o está fuertemente incentivada.
Además, la energía termosolar puede apoyar sistemas de calefacción existentes, como radiadores o, de forma especialmente eficiente, el suelo radiante. Al trabajar a temperaturas relativamente bajas, el suelo radiante se adapta muy bien al calor aportado por los captadores solares, reduciendo el consumo de gas, gasóleo o electricidad.
Otra aplicación muy habitual es la climatización de piscinas, tanto exteriores como interiores. Mediante un circuito sencillo se transfiere el calor captado por los paneles solares al agua de la piscina, prolongando la temporada de baño y reduciendo de forma drástica el consumo energético frente a sistemas convencionales.
En el ámbito industrial, la energía solar térmica se utiliza para producir calor de proceso en sectores como el agroalimentario, el textil o el químico, entre otros. A partir de ciertas temperaturas y potencias, la termosolar de concentración resulta especialmente interesante, ya que puede sustituir calderas que actualmente queman combustibles fósiles, reduciendo costes y emisiones, y beneficiándose de gestión avanzada de eficiencia energética.
Por último, en escala de red, la generación de electricidad mediante plantas termosolares de concentración es una de las aplicaciones más estratégicas. Estas plantas pueden suministrar energía renovable de forma gestionable, es decir, ajustando su producción a la demanda gracias al almacenamiento térmico, algo que las convierte en un complemento perfecto para la fotovoltaica y la eólica, más variables.
Ventajas de la energía termosolar
Entre los puntos fuertes de la energía termosolar destaca que se trata de un recurso abundante y local. El sol está disponible prácticamente en todo el territorio, y España, con una media de unas 2500 horas de sol al año, es uno de los países europeos con mayor potencial para esta tecnología, especialmente en la mitad sur peninsular y zonas de alta irradiación.
El uso de la energía termosolar contribuye de manera directa a la disminución del consumo de energía primaria procedente de combustibles fósiles. Cada kilovatio hora de calor o electricidad que se genera a partir del sol es un kilovatio hora que no se necesita obtener quemando gas, carbón o petróleo, algo que reduce tanto la factura energética como la dependencia del exterior.
Desde el punto de vista ambiental, la termosolar es una energía limpia y silenciosa. No emite contaminantes atmosféricos durante su funcionamiento, ni produce gases de efecto invernadero, ayudando a combatir el cambio climático. Además, no genera residuos peligrosos de difícil gestión y, en las instalaciones de baja temperatura, su impacto sobre la flora y la fauna es prácticamente nulo.
Otro aspecto muy interesante es la capacidad de almacenamiento térmico de las centrales de concentración solar. Al poder guardar el calor durante 10-15 horas, se logra que la curva de producción se adapte muy bien a la curva de demanda eléctrica. Esto significa que la termosolar con almacenamiento puede garantizar un suministro continuo de electricidad renovable durante las 24 horas del día, algo que resulta clave para la estabilidad del sistema eléctrico.
No hay que olvidar, además, los beneficios socioeconómicos. El desarrollo de instalaciones solares térmicas y termosolares impulsa la creación de empleo local y el tejido empresarial de proximidad, reforzando la eficiencia energética como palanca de competitividad. Según datos del IDAE, el solar térmico es uno de los subsectores de renovables que más puestos de trabajo genera en España, solo por detrás de la eólica y la fotovoltaica, contribuyendo al desarrollo económico de muchas regiones.
Desventajas y limitaciones de la energía termosolar
Pese a sus numerosas ventajas, la energía termosolar también presenta ciertos inconvenientes y barreras que conviene tener en cuenta. Uno de los principales es el impacto ambiental asociado a la fabricación de equipos, tanto en términos de consumo de materiales como de energía necesaria para producir captadores, estructuras, aislamientos y depósitos, y la necesidad de mejorar la durabilidad de sistemas energéticos.
Otra cuestión importante es la inversión inicial elevada. Aunque los costes han ido bajando con el tiempo y la tecnología es cada vez más asequible, la instalación de sistemas solares térmicos o plantas termosolares de concentración requiere un desembolso inicial considerable, que se amortiza a medio o largo plazo gracias al ahorro en combustible.
La localización de la vivienda o la planta resulta determinante. En zonas con baja radiación solar o con problemas de espacio disponible puede no ser viable instalar un sistema termosolar que cubra una parte significativa de la demanda. En el caso de las plantas de concentración, es imprescindible disponer de grandes extensiones de terreno con alta insolación y baja nubosidad.
La energía solar, además, es intermitente y no siempre disponible. Los sistemas térmicos funcionan mucho mejor en días despejados y con pleno sol; aunque las tecnologías de almacenamiento mitigan este problema en centrales de gran escala, en pequeñas instalaciones domésticas la variabilidad diaria y estacional sigue siendo un factor a considerar.
En el ámbito de las centrales termoeléctricas, también existe una fuerte competencia de otras renovables como la fotovoltaica y la eólica, que han bajado mucho de precio. Esto, unido a la reducción de incentivos y ciertos cambios regulatorios, ha frenado el ritmo de nuevas inversiones termosolares en algunos países, entre ellos España, en los últimos años.
La energía termosolar en España: liderazgo y situación actual
España es hoy un referente mundial en energía termosolar, tanto por la potencia instalada como por la capacidad tecnológica y de investigación. Desde finales de los años 70 se ha realizado un esfuerzo continuado en I+D, que ha permitido al sector consolidar soluciones muy avanzadas y exportar conocimiento a otros países.
En la actualidad, el país cuenta con 49 centrales termosolares en operación, que suman alrededor de 2300 MW de potencia instalada. Esto sitúa a España como el mercado con mayor capacidad operativa de energía solar termoeléctrica del mundo, con plantas emblemáticas como Gemasolar y Solnova en Sevilla, que utilizan tecnologías de torre y de canal parabólico, respectivamente.
Además, en España se ubica la Plataforma Solar de Almería, el mayor centro de investigación europeo dedicado a la energía solar de concentración, donde se desarrollan nuevos materiales, sistemas de almacenamiento y conceptos de planta más eficientes. Este ecosistema de innovación ayuda a que las empresas españolas del sector participen en proyectos internacionales en Estados Unidos, Norte de África, Oriente Medio, China, India, Australia y otras regiones.
Gracias a la abundancia de radiación solar, especialmente en el sur peninsular, nuestro país tiene un enorme potencial para convertirse en un gran exportador de energía verde, ayudando a otros países europeos a cumplir sus objetivos climáticos. Esto puede ser estratégico para la economía, al reducir importaciones de combustibles fósiles y abrir nuevas líneas de negocio y empleo cualificado.
Aunque en los últimos años el crecimiento de la termosolar se ha desacelerado por la reducción de incentivos, cambios en la política energética y la competencia de tecnologías más baratas, la experiencia acumulada es muy valiosa. Se sigue invirtiendo en proyectos de investigación y desarrollo para mejorar la eficiencia y la rentabilidad de las plantas, con vistas a que la termosolar siga jugando un papel relevante en el mix energético renovable.
Implementación de la termosolar en los hogares
En el ámbito doméstico, la generación directa de electricidad mediante termosolar en viviendas no está todavía extendida, entre otras cosas por la complejidad técnica y el coste de los sistemas de concentración a pequeña escala. En la práctica, la fotovoltaica es la opción preferente para autoconsumo eléctrico residencial, por su simplicidad y costes más bajos.
Sin embargo, las aplicaciones térmicas de la energía solar sí están muy asentadas en hogares. Los colectores solares térmicos se utilizan con gran éxito para calentar agua sanitaria, dar apoyo a la calefacción e incluso colaborar en la climatización de piscinas. Se trata de instalaciones maduras, fiables y cada vez más presentes en edificios de nueva construcción y reformas.
La evolución tecnológica apunta a que, con el tiempo, podrían llegar a extenderse sistemas domésticos concentradores o soluciones híbridas que combinen termosolar, fotovoltaica y otras renovables. Integrando almacenamiento térmico, estas instalaciones podrían proporcionar calor y electricidad con un alto grado de autonomía, mejorando de forma notable la eficiencia energética de las viviendas.
En España, la normativa y las ayudas públicas han impulsado la incorporación de energía solar térmica en edificios, especialmente en lo que se refiere a la producción de agua caliente sanitaria. Esto, sumado a la reducción paulatina de costes, ha favorecido un despegue importante de esta tecnología en el sector residencial, industrial y agropecuario.
Para quienes buscan reducir sus facturas y minimizar su huella ambiental, la instalación de sistemas solares térmicos se ha convertido en una opción cada vez más interesante, especialmente cuando se combina con buenas envolventes térmicas en los edificios y otros elementos de eficiencia energética.
En conjunto, la energía termosolar ofrece una forma muy sólida de aprovechar el calor del sol tanto para usos térmicos como eléctricos. Su combinación de alta eficiencia, capacidad de almacenamiento, madurez tecnológica y gran potencial en países soleados como España la sitúa como una pieza clave del futuro energético, capaz de trabajar de la mano de la fotovoltaica y la eólica para ofrecer un suministro renovable más estable, seguro y competitivo.
[relacionado url=”https://tuaireacondicionado.net/solar/”]
