Energía termosolar de concentración

[1]​ Aun así, este crecimiento se encuentra muy por debajo del protagonizado por la energía solar fotovoltaica, que en las mismas fechas contaba ya con más de 230 GW instalados a nivel global.[2]​ Se espera no obstante que el crecimiento de la CSP continúe a paso rápido durante los próximos años.[3]​ La CSP no debe ser confundida con la electricidad fotovoltaica de concentración —también conocida como CPV, del inglés: Concentrated Photovoltaics—.En cambio en la CPV la luz solar concentrada es convertida directamente en electricidad mediante el efecto fotoeléctrico.Una leyenda dice que Arquímedes usó un "vidrio ardiente" para concentrar la luz solar sobre la flota invasora romana y los repelió de Siracusa.En el año 1973 un científico griego, el Dr. Ioannis Sakkas, curioso acerca de si Arquímedes podría haber realmente destruido la flota romana en el año 212 A.C, alineó cerca de 60 marinos griegos, cada uno sosteniendo un espejo oblongo inclinado para capturar los rayos del sol e hizo que los dirigieran hacia una silueta de madera cubierta con alquitrán a una distancia de 49 metros.[9]​ El profesor Giovanni Francia (1911–1980) diseñó y construyó la primera central solar de concentración, la que entró en operación en Sant'Ilario, cerca de Génova, Italia en el año 1968.La central fue capaz de producir 1 MW con vapor supercalentado a 100 bar y 500 grados Celsius.La CSP es usada para producir electricidad (algunas veces llamada termoelectricidad solar, usualmente generada mediante vapor).Se puede lograr una aproximación al máximo teórico usando concentradores más elaborados basados en óptica no formadora de imágenes.Un fluido de trabajo (por ejemplo, sal fundida[15]​) es calentado a una temperatura entre 150–350 °C cuando fluye a través del receptor y luego este es usado como fuente de calor para ser usado en un sistema generador.[17]​ Los sistemas de cilindros cerrados son usados para producir calefacción para procesos.El edificio crea un ambiente protegido que puede resistir el embate de los elementos que pueden afectar negativamente la confiabilidad y eficiencia del sistema termal solar.[20]​[21]​ Un disco Stirling o sistema de motor de disco consiste en un reflector parabólico único que concentra la luz en un receptor posicionado en el punto focal del reflector.Las compañías Stirling Energy Systems (SES) y Science Applications International Corporation (SAIC) poseen discos en la Universidad de Nevada, Las Vegas (UNLV) y en la Universidad Nacional Australiana (el Big Dish en Canberra, Australia) y son ejemplos de esta tecnología.La National Solar Thermal Test Facility[23]​ localizada en Albuquerque, Nuevo México, es una central solar termal experimental con una superficie instalada de helióstatos capaz de producir 6 MW.; luego este calor es convertido en trabajo con una eficiencia termodinámica o de CarnotDe ahí, para un receptor solar que proporciona una fuente de calor a una temperatura TH y una disipación de calor a una temperatura T° (por ejemplo: atmósfera a T° = 300 K): Para un flujo solar I (por ejemplo: I = 1000 W/m²) concentrado C veces con una eficienciaaplicando los rendimientos indicados por la ley de Stefan-Boltzmann: Simplificando estas ecuaciones al considerar una óptica perfecta (De ahí que la temperatura máxima alcanzable (es decir cuando la eficiencia del receptor es nula,la curva azul en la figura) es:[133]​ Las nuevas centrales CSP pueden ser económicamente competitivas al compararse a los combustibles fósiles.Se espera que los costos disminuyan, pero existen insuficientes instalaciones para determinar claramente la curva de aprendizaje.[141]​ A nivel federal, en el contexto del Objetivo de Energía Renovables a Gran Escala (en inglés: Large-scale Renewable Energy Target, LRET), en operación bajo el Acta de Electricidad por Energía Renovables 2000 (en inglés; Renewable Energy Electricity Act 2000, Cth), la generación de electricidad por medios solares termales a gran escala por centrales RET acreditadas pueden tener derecho a la entrega de certificados de generación a gran escala (en inglés: Large-scale Generation Certificates, LGC).Luego estos certificados pueden ser vendidos o transferidos a entidades responsables (usualmente vendedores de electricidad al por menor) para cumplir con sus obligaciones bajo este esquema de certificados comerciables.Sin embargo como esta legislación es neutral en cuanto a la tecnología usada en su operación, tiende a favorecer a tecnologías de recursos renovables más establecidas con un costo de generación normalizada más bajos, tales como instalaciones eólicas terrestres, más que tecnologías solares termales y CSP.Esto significa que los proyectos CSP a gran escala no serían elegibles para el pago de incentivos de alimentación en muchas jurisdicciones estatales o en los territorios.Debido a que esta tecnología trabaja mejor en áreas con alta insolación (radiación solar), los expertos predicen que el crecimiento más grande será en lugares como África, México y el suroeste de Estados Unidos.Los hallazgos de la tercera parte son mostradas en la tabla siguiente: Finalmente, el estudio reconoce que la tecnología para la CSP ha estado mejorando y como esto resultaría en una drástica reducción de los costes para el año 2050.[145]​ Eso haría que las CSP fueran tan baratas como la producción convencional de energía.Un estudio del año 2003 concluyó que el mundo podría generar 2 357 840 TWh cada año usando centrales solares de muy gran tamaño que ocuparían el 1 % de los desiertos del mundo.