Revisión del estado actual de la aplicación de energía solar térmica en procesos industriales

Abstract

El objeto principal de este trabajo es analizar el estado actual del uso de los sistemas de energía térmica en procesos industriales a nivel mundial. Es interesante conocer cómo evoluciona la integración de la energía solar térmica en la industria para establecer modelos operativos y de instalación según las instalaciones existentes. En las circunstancias actuales donde la tecnología avanza a pasos agigantados en cualquier campo de investigación y las políticas medioambientales tienden a ser primordiales a nivel global, las energías renovables juegan un papel fundamental. En el ámbito global, la industria es el primer sector en consumo de energía y, por ello, uno de los objetivos para frenar el calentamiento global y reducir las emisiones de gases de efectos invernaderos es potenciar la generación y uso de energía renovable en este sector. De esta forma, se conseguirá una reducción en el consumo de combustibles fósiles. En 2021, las renovables incrementaron hasta el 9% su capacidad de producción y el 80% de las instalaciones energéticas puestas en marcha corresponden a tecnologías verdes. Con este trabajo se precisa conocer el impacto del uso de sistemas solares térmicos en la lucha por la consecución para frenar el cambio climático y la producción de energía procedentes de fuentes renovables. La energía solar térmica es utilizada en un amplio abanico de sectores industriales por lo que la configuración de los sistemas solares térmicos es muy dispar. Existen numerosos parámetros para configurar como son el tipo de captador solar utilizado según la temperatura de operación requerida por el proceso y el fluido caloportador, la instalación de almacenamiento térmico para evitar horas de desabastecimiento o el punto de integración en el proceso industrial entre otros. Todos los sectores industriales y los diversos parámetros están recogidos y descritos en la base de datos creada para realizar el análisis estadístico. Dicha base de datos cuenta con 483 plantas registradas y se desarrolla en el contenido del trabajo. Con los datos obtenidos y tras realizar el estudio estadístico en el que se reflejan las principales configuraciones de sistemas solares térmicos en cuanto a tecnología de captación, punto de integración o sectores industriales según temperatura de operación entre otros. Se describen los resultados y conclusiones obtenidos.

The main purpose of this project is to analyse the current status of the use of thermal energy systems in industrial processes worldwide. It is interesting to know how the integration of solar thermal energy in industry is evolving in order to establish operational and installation patterns according to existing installations. In the current circumstances, where technology is growing faster in any field of research and environmental policies tend to be paramount worldwide, renewable energies play a key role. Industry is the largest energy consuming sector in the world and therefore one of the objectives to reduce global warming and greenhouse gas emissions is to promote the generation and use of renewable energies in this sector. This will reduce the consumption of fossil fuels. In 2021, renewables increased their production capacity to 9%, and 80% of the energy installations commissioned correspond to green technologies. With this project, the aim is to find out the impact of the use of solar thermal systems in the fight to stop climate change and the production of energy from renewable sources. Solar thermal energy is used in a wide range of industrial sectors and the configuration of solar thermal systems is diverse. There are many parameters to be configured, such as the type of solar collector used depending on the operating temperature required by the process and the heat transfer fluid used, the thermal storage installation to avoid shortage hours or the point of integration in the industrial process, among others. All industrial sectors and the different parameters are collected and described in the database created for the statistical analysis. This database has 483 registered plants and is developed in the content of the project. With the data obtained and after carrying out the statistical study in which the main configurations of solar thermal systems are reflected in terms of collection technology, integration point or industrial sectors according to the operating temperature, among others. The results and conclusions obtained are described.