Mercado de energía solar concentrada: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, segmentado por tecnología (canal parabólico, torre de energía, Fresnel lineal), por aplicación (residencial, no residencial, servicios públicos), por almacenamiento (con almacenamiento, sin almacenamiento), por capacidad (≤ 50 MW, > 50 a ≤ 100 MW, > 100 MW), por componente (c

El mercado global de energía solar concentrada (CSP) está experimentando un crecimiento dinámico y desarrollos transformadores, posicionándose como un actor clave en la transición hacia fuentes de energía sostenibles. Caracterizada por su capacidad de aprovechar la luz solar y convertirla en energía térmica de alta temperatura, la tecnología CSP ofrece una solución de energía renovable única y despachable. El crecimiento del mercado está respaldado por el aumento de los compromisos globales con la descarbonización y la diversificación de las carteras de energía. Los proyectos de CSP a escala de servicios públicos, que aprovechan los colectores canal parabólicos, las torres de energía y los sistemas lineales Fresnel, dominan el panorama, proporcionando energía estabilizadora de la red para satisfacer las demandas de un sector energético en rápida evolución. El campo solar, un componente fundamental en las configuraciones de CSP, juega un papel central en la captura y concentración de la luz solar, lo que influye en la eficiencia general del proyecto. Europa, en particular España, ha emergido como un bastión en el mercado de la CSP, impulsada por proyectos pioneros tempranos, políticas de apoyo y un compromiso con la transición energética sostenible. Las iniciativas de investigación y desarrollo en curso se centran en avances tecnológicos, reducciones de costos y soluciones de almacenamiento mejoradas, reafirmando la relevancia de la CSP en la combinación global de energía renovable. A medida que la industria continúa innovando y escalando, el mercado de energía solar concentrada se sitúa a la vanguardia de un futuro de energía limpia, contribuyendo al impulso global hacia la neutralidad de carbono y la generación de energía resiliente y despachable.

Principales impulsores del mercado

Iniciativas de transición a energía renovable y descarbonización

Un impulsor principal del mercado global de CSP es el énfasis creciente en las fuentes de energía renovable como parte de la transición global más amplia hacia sistemas de energía sostenibles y bajos en carbono. Los gobiernos y las organizaciones internacionales están estableciendo ambiciosos objetivos de descarbonización para mitigar el cambio climático, y la CSP desempeña un papel crucial en el cumplimiento de estos objetivos. La capacidad de las plantas de CSP para generar energía limpia y despachable se alinea con la transición a la energía renovable, posicionando a la CSP como un valioso contribuyente a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y la mejora de la sostenibilidad energética.

Seguridad energética y diversificación de la matriz energética

Las preocupaciones sobre la seguridad energética y la volatilidad de los precios de los combustibles fósiles impulsan la demanda de soluciones energéticas diversificadas y de origen nacional. La CSP ofrece una opción de energía renovable fiable y despachable, proporcionando una fuente estable de electricidad. A medida que los países buscan reducir la dependencia de los combustibles fósiles importados y mejorar la resiliencia energética, los proyectos de CSP se convierten en componentes estratégicos de la matriz energética. La diversificación de la cartera energética con CSP contribuye a la seguridad energética al aprovechar un recurso constante y autóctono (la luz solar) para satisfacer las demandas de energía.

Avances tecnológicos y reducciones de costos

Los avances continuos en las tecnologías de CSP son impulsores significativos del crecimiento del mercado. Las innovaciones en colectores solares, fluidos de transferencia de calor y sistemas de almacenamiento térmico contribuyen a mejorar la eficiencia, mejorar la captura de energía y reducir los costos generales. La industria está experimentando un cambio hacia tecnologías de CSP de mayor temperatura, como los sistemas de sales fundidas y dióxido de carbono supercrítico, que permiten una mejor retención del calor y una mayor generación de electricidad. Estas innovaciones tecnológicas son fundamentales para reducir el costo nivelado de la electricidad (LCOE) para los proyectos de CSP, haciéndolos más competitivos económicamente con otras formas de energía renovable.

Integración de almacenamiento de energía para la estabilidad de la red

La integración de sistemas de almacenamiento de energía es un factor crucial para el mercado de CSP, que aborda uno de los desafíos clave asociados con la intermitencia de la energía solar. Las plantas de CSP con capacidades de almacenamiento de energía térmica, como el almacenamiento de sales fundidas, pueden almacenar el exceso de energía durante períodos de alta luz solar y despacharla cuando sea necesario, proporcionando un suministro de energía estable y confiable. La integración del almacenamiento de energía mejora la capacidad de despacho de la CSP, lo que la convierte en un activo valioso para la estabilidad de la red y permite que los proyectos de CSP funcionen como plantas de energía de carga base o de despacho. A medida que los operadores de la red priorizan la estabilidad y la confiabilidad, la integración de soluciones de almacenamiento de energía se convierte en un impulsor convincente para la adopción de la tecnología CSP.

Impulso global para el desarrollo sostenible y la creación de empleo

El impulso global para el desarrollo sostenible, junto con el deseo de crear empleos verdes, actúa como un impulsor para el mercado de CSP. Los gobiernos y las organizaciones internacionales reconocen los beneficios socioeconómicos de invertir en proyectos de energía renovable, incluida la CSP. El desarrollo, la construcción y la operación de plantas de CSP crean oportunidades de empleo, estimulan las economías locales y contribuyen al crecimiento del sector de la energía renovable. A medida que los países alinean sus estrategias energéticas con los objetivos de desarrollo sostenible, los impactos socioeconómicos positivos asociados con los proyectos de CSP impulsan el apoyo y las inversiones en el sector.

Principales desafíos del mercado

Altos costos iniciales de capital

Uno de los principales desafíos que enfrenta el mercado global de CSP son los altos costos iniciales de capital asociados con el desarrollo y la construcción de proyectos de CSP. La naturaleza compleja de la tecnología de CSP, incluida la necesidad de componentes especializados como espejos, receptores y sistemas de almacenamiento de energía térmica, contribuye a los elevados gastos iniciales. Estos requisitos intensivos en capital plantean una barrera para la adopción generalizada de la CSP, especialmente en comparación con otras fuentes de energía renovables como la solar fotovoltaica (PV) y la energía eólica, que han experimentado reducciones significativas en los costos. Abordar el desafío de los altos costos iniciales de capital es crucial para que los proyectos de CSP sean económicamente viables y competitivos dentro del mercado energético más amplio.

Uso de la tierra e impacto ambiental

Las plantas de CSP a menudo requieren grandes áreas de tierra para la instalación de colectores solares, espejos y otros componentes. El uso extensivo de la tierra plantea preocupaciones sobre el impacto ambiental, particularmente en regiones ecológicamente sensibles. La alteración de los paisajes para proyectos de CSP puede alterar los ecosistemas locales, lo que podría afectar la flora y la fauna. Además, pueden surgir conflictos por el uso de la tierra en áreas con intereses en competencia, como la agricultura o la conservación. Lograr un equilibrio entre la expansión de los proyectos de CSP y la minimización del impacto ambiental es un desafío importante que requiere una cuidadosa selección del sitio, evaluaciones de impacto ambiental y una planificación sostenible del uso de la tierra.

Intermitencia e integración en la red

La intermitencia inherente de la energía solar plantea un desafío para las plantas de CSP, ya que dependen de la luz solar directa para un funcionamiento óptimo. La cobertura de nubes, las variaciones climáticas y los ciclos diurnos contribuyen a las fluctuaciones en la producción de energía, lo que afecta la confiabilidad de los sistemas de CSP. Lograr una integración y capacidad de despacho efectivas en la red es esencial para abordar la naturaleza intermitente de la CSP. La integración de sistemas de almacenamiento de energía, como el almacenamiento térmico de sales fundidas, ayuda a mitigar la intermitencia al permitir el almacenamiento del exceso de energía para su uso durante períodos de baja luz solar. Sin embargo, el desarrollo y la implementación de soluciones de almacenamiento rentables y eficientes siguen siendo un desafío, que afecta la capacidad de la CSP para proporcionar energía constante y confiable a la red.

Competencia con los costos decrecientes de otras energías renovables

El mercado de la CSP enfrenta una dura competencia de otras fuentes de energía renovable, en particular la energía solar fotovoltaica y la energía eólica, que han experimentado reducciones de costos significativas en los últimos años. La disminución de los costos de los módulos solares fotovoltaicos y las tecnologías eólicas terrestres y marinas han contribuido a su adopción generalizada y a los logros de paridad de red. En contraste, el ritmo comparativamente más lento de reducción de costos en la CSP ha desafiado su competitividad. Para superar este desafío, la industria de la CSP debe continuar innovando, optimizando los diseños de proyectos y explorando vías para la reducción de costos en fabricación, construcción y operación.

Uso y disponibilidad de agua

Muchas tecnologías de CSP requieren agua para fines de enfriamiento, y la escasez de agua en ciertas regiones plantea un desafío sustancial. Los sistemas tradicionales de CSP, como las tecnologías de canal parabólico y torres de energía, a menudo utilizan métodos de enfriamiento que consumen mucha agua, lo que afecta los recursos hídricos locales. Este desafío es particularmente pertinente en regiones áridas donde los recursos solares son abundantes, pero la disponibilidad de agua es limitada. El desarrollo y la adopción de tecnologías de enfriamiento que ahorren agua o la exploración de métodos alternativos de enfriamiento en seco es crucial para mitigar los impactos ambientales y sociales asociados con el uso del agua en las plantas de CSP.

Tendencias clave del mercado

Avances en las tecnologías de CSP

El mercado mundial de energía solar concentrada está siendo testigo de una tendencia transformadora impulsada por los avances continuos en las tecnologías de CSP. Las innovaciones en colectores solares, fluidos de transferencia de calor, almacenamiento de energía térmica y sistemas de ciclo de energía están mejorando la eficiencia general y la rentabilidad de las plantas de CSP. Las tecnologías de CSP de alta temperatura, como los sistemas de sal fundida y dióxido de carbono supercrítico, están ganando protagonismo, lo que permite una mejor retención de calor y una mejor generación de electricidad. Estos avances tecnológicos contribuyen a una mayor captura de energía, menores costos y la escalabilidad de los proyectos de CSP, posicionando a la industria como un actor competitivo en el panorama de la energía renovable.

Hibridación con otras fuentes de energía

Una tendencia notable en el mercado de CSP es el creciente énfasis en la hibridación, integrando sistemas de CSP con otras fuentes de energía como gas natural, biomasa o energía solar fotovoltaica (PV). Las plantas de CSP híbridas ofrecen mayor flexibilidad y confiabilidad, proporcionando un suministro de energía continuo y estable. La combinación de CSP con tecnologías complementarias permite una producción de energía ininterrumpida, abordando los desafíos de intermitencia inherentes a los sistemas de CSP independientes. Esta tendencia refleja el compromiso de la industria con la entrega de energía renovable consistente y despachable, haciendo de la CSP un componente valioso en los sistemas de energía integrados.

Integración del almacenamiento de energía

La integración del almacenamiento de energía es una tendencia clave que configura el mercado global de CSP. La capacidad de almacenar energía térmica para su uso durante períodos de baja luz solar o alta demanda es crucial para la competitividad de la CSP y la integración en la red. Los avances en los sistemas de almacenamiento de energía térmica, en particular el uso de sales fundidas y otros materiales innovadores, permiten que las plantas de CSP proporcionen energía despachable, lo que contribuye a la estabilidad de la red. El almacenamiento de energía mejora la viabilidad económica de los proyectos de CSP al permitir que la generación de electricidad se desvincule de la disponibilidad de luz solar, lo que convierte a la CSP en una solución de energía renovable confiable y flexible.

Expansión global y crecimiento del mercado

El mercado global de CSP está experimentando una expansión significativa, con un número creciente de proyectos en diferentes regiones. Si bien los mercados tradicionales como España y Estados Unidos continúan liderando, están surgiendo nuevos mercados en Medio Oriente, África del Norte, China y Australia como actores clave. Los gobiernos y las empresas de servicios públicos en estas regiones están reconociendo el potencial de la CSP para cumplir con sus objetivos de energía renovable y abordar las preocupaciones de seguridad energética. La tendencia hacia la expansión global significa la creciente aceptación y adopción de la tecnología CSP como una solución viable y sostenible para la generación de energía.

Reducción de costos y mayor competitividad

La reducción de costos es una tendencia predominante en el mercado de CSP, impulsada por los avances tecnológicos, las economías de escala y la ejecución mejorada de los proyectos. La industria ha sido testigo de una disminución en el costo nivelado de la electricidad (LCOE) para los proyectos de CSP, lo que los hace más competitivos con otras formas de energía renovable. Los procesos de fabricación mejorados, los métodos de construcción simplificados y la optimización de los proyectos contribuyen a las reducciones generales de costos. A medida que la industria se esfuerza por lograr la paridad de red y competir de manera más efectiva con las fuentes de energía convencionales, la tendencia actual de reducción de costos es crucial para el crecimiento continuo y la adopción generalizada de la tecnología CSP.

Información segmentaria

Información tecnológica

Segmento de canal parabólico

Varios factores contribuyen al predominio de la tecnología de canal parabólico. En primer lugar, los sistemas de colectores parabólicos tienen una trayectoria bien establecida, con proyectos comerciales que se remontan a varias décadas. La amplia experiencia operativa y el conocimiento acumulado han llevado a un alto nivel de confianza en el rendimiento y la fiabilidad de las plantas de CSP de colectores parabólicos. Esta historia de operación exitosa posiciona a la tecnología de colectores parabólicos como una opción probada y rentable para inversores y desarrolladores.

Además, la tecnología de colectores parabólicos se beneficia de un proceso de diseño y fabricación relativamente sencillo, lo que contribuye a la rentabilidad en comparación con otras tecnologías de CSP. La simplicidad del diseño facilita la escalabilidad de los proyectos, lo que hace que los sistemas de colectores parabólicos sean adecuados para plantas de energía solar térmica a gran escala. La facilidad de integración con ciclos de potencia convencionales, como los ciclos Rankine o Brayton, mejora aún más el atractivo de la tecnología de colectores parabólicos para las empresas de servicios públicos que buscan adoptar soluciones solares térmicas.

Además de sus ventajas operativas y económicas, los sistemas de colectores parabólicos exhiben un alto nivel de madurez tecnológica. Los esfuerzos continuos de investigación y desarrollo han llevado a mejoras incrementales, optimización de componentes y la mejora de la eficiencia general. Esta evolución, combinada con la confiabilidad inherente de la tecnología, posiciona a la CSP con sistema canal parabólico como una opción estable y confiable para la generación de energía a gran escala.

Información sobre la aplicación

Segmento de servicios públicos

Varios factores contribuyen al predominio de los proyectos de CSP a gran escala. En primer lugar, las economías de escala asociadas con las grandes instalaciones hacen que los proyectos a gran escala sean más rentables por unidad de electricidad generada. El tamaño de estos proyectos permite reducciones significativas en el costo nivelado de la electricidad (LCOE), lo que los hace competitivos con otras formas de generación de electricidad. Esta competitividad de costos ha posicionado a la CSP a escala de servicios públicos como una opción atractiva para las empresas de servicios públicos y los gobiernos que buscan diversificar su combinación energética con un recurso renovable confiable y despachable.

Además, los proyectos de CSP a escala de servicios públicos a menudo aprovechan tecnologías de almacenamiento de energía térmica, como la sal fundida, lo que les permite proporcionar energía despachable, incluso cuando el sol no brilla. Esta capacidad mejora la confiabilidad y la integración de la red de la CSP a escala de servicios públicos, abordando las preocupaciones relacionadas con la intermitencia de la energía solar y contribuyendo a la estabilidad de la red. La naturaleza despachable de la CSP a escala de servicios públicos se alinea con las necesidades cambiantes de las redes eléctricas modernas, apoyando la transición a una infraestructura energética más flexible y resiliente.

El segmento a escala de servicios públicos ha sido el punto focal de importantes avances tecnológicos e innovaciones en el sector de la CSP. Los esfuerzos de investigación y desarrollo en curso apuntan a mejorar la eficiencia de los proyectos de CSP a escala de servicios públicos, mejorar las capacidades de almacenamiento térmico y optimizar el rendimiento general. Estos avances contribuyen al crecimiento continuo y la competitividad de la CSP a escala de servicios públicos en el panorama energético mundial.

Si bien existen aplicaciones residenciales y no residenciales, sus contribuciones al mercado general de la CSP son relativamente modestas en comparación con el predominio de los proyectos a escala de servicios públicos. Las aplicaciones residenciales de CSP, a menudo en forma de calentadores solares de agua, prevalecen en algunas regiones, pero por lo general representan un mercado de nicho. Las aplicaciones no residenciales, como el calor de procesos industriales, son valiosas, pero no coinciden con la escala y el impacto de los proyectos a escala de servicios públicos en términos de generación de electricidad.

Perspectivas regionales

Los países europeos han implementado marcos de políticas de apoyo e incentivos que alientan el despliegue de tecnologías de energía renovable, incluida la CSP. Las tarifas de alimentación, los subsidios y otros incentivos financieros han facilitado el desarrollo de proyectos de CSP, haciéndolos económicamente viables y atractivos para los inversores. Estas políticas han creado un entorno propicio para la innovación y el desarrollo de proyectos de CSP, posicionando a Europa como líder en el mercado global de CSP.

Europa ha estado a la vanguardia de las iniciativas de investigación y desarrollo en el sector de la energía renovable, incluida la CSP. El compromiso de la región con el avance de la tecnología y la mejora de la eficiencia de los sistemas de CSP ha dado lugar a importantes innovaciones y avances. Las iniciativas de investigación en curso, las colaboraciones entre instituciones de investigación y partes interesadas de la industria y las inversiones en tecnologías de CSP de vanguardia han consolidado la posición de Europa como centro de innovación en CSP.

Muchos países europeos se benefician de condiciones climáticas favorables y amplios recursos solares, especialmente en las regiones del sur. Países como España, Italia y Alemania tienen abundante luz solar, que es esencial para el funcionamiento óptimo de las plantas de CSP. La idoneidad geográfica de los proyectos de CSP ha fomentado el desarrollo de plantas de energía solar térmica a gran escala, lo que ha contribuido aún más al dominio de Europa en el mercado mundial.

El compromiso de Europa con una transición energética sostenible y la integración de la energía renovable en la red ha impulsado la adopción de la CSP. A medida que los países se esfuerzan por reducir las emisiones de carbono y abandonar los combustibles fósiles, los proyectos de CSP con capacidades de almacenamiento de energía han ganado prominencia. La naturaleza despachable de la CSP se alinea con la necesidad de estabilidad y flexibilidad de la red, lo que impulsa aún más la adopción de la tecnología en la región.

Acontecimientos recientes

• En junio de 2021, ACWA firmó un contrato de compraventa con Eskom Holdings SOC Ltd y consiguió unos 800 millones de dólares en financiación para construir la mayor planta de energía solar concentrada de Sudáfrica. Redstone CSP está diseñada para tener una capacidad de generación de 100 MW y está previsto que entre en operaciones comerciales en el cuarto trimestre de 2023. La planta CSP tendrá un sistema de almacenamiento de energía térmica de 12 horas para que pueda satisfacer la demanda de energía de casi 200.000 hogares las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
• En abril de 2019, BrightSource Energy se asoció con General Electric para el proyecto ASHALIM, un campo solar de 121 MW de capacidad que comenzó a funcionar en 2019. GE fue responsable de la ingeniería, adquisición y construcción (EPC) de la central solar, y BrightSource proporcionó tecnología avanzada para el campo solar.

Principales actores del mercado

• BrightSource Energy, Inc.
• Solar Millennium AG
• Abengoa SA
• Acciona Energy, SA
• Novatec Solar GmbH
• Enel SpA
• Shanghai Electric Power Generation Co., Ltd.
• China National Chemical Engineering & Corporación de construcción
• Heliand Power GmbH
• SolarReserve LLC