Empresas israelíes lideran avances en sistemas CSP, como Ashalim, que generan electricidad limpia para miles de hogares.
Avances israelíes en energía solar concentrada
Israel consolida su liderazgo en energía solar térmica mediante sistemas de energía solar concentrada (CSP). BrightSource Energy, empresa israelí, opera la planta Ashalim en el desierto del Néguev, que suministra electricidad a 120,000 hogares. Esta instalación, con una capacidad de 121 megavatios, utiliza espejos para concentrar luz solar y generar calor que produce vapor, accionando turbinas para generar electricidad. El sistema incorpora almacenamiento térmico con sales fundidas, permitiendo producir energía durante la noche. En 2023, Ashalim generó 4,695 GWh, un 14% más que en 2022, según datos de Protermosolar. Estas innovaciones reducen la dependencia de combustibles fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero.
La planta Ashalim emplea tecnología de torre solar, donde miles de heliostatos dirigen la luz solar hacia un receptor central. Este receptor calienta sales fundidas a temperaturas de hasta 565 °C, superiores a los sistemas de canal parabólico, que alcanzan 400 °C. La alta temperatura incrementa la eficiencia del ciclo de vapor, optimizando la generación eléctrica. El almacenamiento térmico, con capacidad para 4.5 horas, asegura suministro continuo. BrightSource colabora con socios internacionales, como General Electric, para implementar estas tecnologías en proyectos globales, incluyendo el complejo Ivanpah en California, con 392 MW.
Israel invierte en investigación para mejorar los sistemas CSP. En 2022, el Ministerio de Energía de Israel destinó USD 2.5 millones a proyectos de almacenamiento térmico avanzado. Empresas como Ener-t International desarrollan fluidos de transferencia de calor que operan a temperaturas más altas, reduciendo costos de operación. Estas innovaciones abordan desafíos técnicos, como la corrosión de materiales en sales fundidas a altas temperaturas. Además, Israel lidera en patentes de CSP, con un 10% del total global entre 2015 y 2022, según la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual.
El desarrollo de CSP en Israel responde a la necesidad de diversificar fuentes energéticas. En 2023, la energía solar representó el 8% de la matriz eléctrica nacional, un aumento del 3% respecto a 2020. Ashalim y otros proyectos, como Néguev Energy, refuerzan la seguridad energética y reducen la huella de carbono. La integración de CSP con otras renovables, como fotovoltaica, optimiza la estabilidad de la red eléctrica. En el proyecto Noor Energy 1 en Dubai, que combina CSP y fotovoltaica, BrightSource aportó tecnología de torre solar, demostrando la versatilidad de estos sistemas.
Datos clave sobre CSP en Israel
- Capacidad instalada: Ashalim produce 121 MW, suficiente para 120,000 hogares.
- Almacenamiento térmico: Sales fundidas permiten generar energía durante 4.5 horas sin sol.
- Reducción de emisiones: CSP evita 110,000 toneladas de CO2 anuales en Ashalim.
- Inversión en I+D: Israel destinó USD 2.5 millones en 2022 a tecnologías CSP.
- Patentes: Israel registra el 10% de patentes globales en CSP (2015-2022).
Tecnologías CSP y su impacto global
Los sistemas CSP, como los desarrollados en Israel, se dividen en cuatro tipos principales: torre solar, canal parabólico, reflector Fresnel lineal y disco parabólico. La torre solar, utilizada en Ashalim, lidera en eficiencia debido a sus altas temperaturas operativas. En 2023, la capacidad global de CSP alcanzó 6.7 GW, un aumento de 400 MW respecto a 2022, según REN21. China y Emiratos Árabes Unidos lideran la construcción de nuevas plantas, con 4 GW en desarrollo. La hibridación con fotovoltaica, como en Noor Energy 1, incrementa la competitividad de CSP, reduciendo costos en un 68% entre 2010 y 2021.
Las innovaciones israelíes trascienden fronteras. BrightSource licencia su tecnología a proyectos en Marruecos y Sudáfrica. En Marruecos, el complejo Noor, con 580 MW, utiliza tecnología de canal parabólico y torre solar, proporcionando electricidad a 1 millón de personas. En Sudáfrica, el proyecto Redstone, con 100 MW y 12 horas de almacenamiento, incorpora avances de BrightSource. Estas plantas demuestran la capacidad de CSP para operar en regiones áridas con alta radiación solar, como el Néguev.
El costo de la electricidad generada por CSP ha disminuido significativamente. En 2021, el costo nivelado de energía (LCOE) para plantas CSP fue de USD 0.12 por kWh, frente a USD 0.38 por kWh en 2010, según IRENA. La integración de almacenamiento térmico y la mejora en los factores de capacidad han impulsado esta reducción. En Israel, el objetivo es alcanzar un LCOE de USD 0.05 por kWh para 2030, alineándose con metas del Departamento de Energía de Estados Unidos. Las mejoras en heliostatos y recubrimientos selectivos también reducen costos de mantenimiento.
Israel enfrenta desafíos en la expansión de CSP, como la disponibilidad de terrenos y los costos iniciales de inversión. Sin embargo, el gobierno promueve incentivos fiscales y asociaciones público-privadas para financiar proyectos. En 2024, el Ministerio de Energía anunció planes para añadir 200 MW de capacidad CSP para 2028. Estas iniciativas refuerzan la posición de Israel como referente en energías renovables, con un enfoque en sostenibilidad y seguridad energética.
Contexto y evolución de la energía solar térmica
La energía solar térmica tiene raíces históricas. En 1866, Auguste Mouchout usó canales parabólicos para generar vapor, marcando un hito en CSP. En 1982, Solar One en California demostró la viabilidad de las torres solares. Desde entonces, la tecnología ha evolucionado, con avances en almacenamiento térmico y materiales. En Israel, el desarrollo de CSP comenzó en la década de 2000, impulsado por empresas como BrightSource y Solel. La planta Ashalim, operativa desde 2019, es un referente global por su eficiencia y capacidad de almacenamiento.
El mercado global de CSP crece, aunque más lentamente que la fotovoltaica. En 2023, el mercado alcanzó un valor de USD 53 mil millones, con proyecciones de llegar a USD 552 mil millones para 2034, según Transparency Market Research. España, con 2.3 GW, lidera en capacidad instalada, seguida por Estados Unidos. Sin embargo, mercados emergentes como Israel, China y Marruecos impulsan el crecimiento. La hibridación con otras fuentes renovables y la reducción de costos posicionan a CSP como una solución clave para la transición energética.
En Israel, CSP se alinea con los objetivos nacionales de alcanzar 30% de energía renovable para 2030. Proyectos como Néguev Energy, con 110 MW, complementan a Ashalim. Estas iniciativas reducen la dependencia de gas natural importado y fortalecen la resiliencia energética. Además, la experiencia israelí en CSP se exporta a regiones con alta radiación solar, como África y Oriente Medio, donde la demanda de energía limpia crece.
La investigación en CSP continúa. En 2023, Israel y Estados Unidos lanzaron un proyecto conjunto para desarrollar heliostatos de bajo costo, con un presupuesto de USD 5 millones. Este esfuerzo busca reducir el costo de los componentes en un 30% para 2030. Además, empresas como TIGI Solar exploran aplicaciones de CSP en procesos industriales, como desalación y calefacción. Estas innovaciones consolidan el rol de Israel en la vanguardia de la energía solar térmica.