El consumo de energía en la industria se divide, principalmente, entre térmica y eléctrica, representando la demanda térmica alrededor de dos tercios del uso total de energía consumida en la industria. Actualmente, la generación de calor industrial depende casi exclusivamente de combustibles fósiles, lo que se traduce en que la industria es la responsable del 7% de las emisiones globales de efecto invernadero. Esto no sólo supone una grave amenaza ambiental, también plantea un riesgo reputacional creciente y dificulta el cumplimiento del marco regulatorio ambiental, cada vez más estricto.
Adicionalmente, el uso intensivo de combustibles fósiles deja a las fábricas a merced de la volatilidad del coste de combustible y pone en peligro su cuota de mercado en una sociedad cada vez más concienciada con la responsabilidad ambiental de sus compras. Es por ello que muchas industrias están llevando a cabo ambiciosos planes de descarbonización en toda su cadena de suministro. Sin embargo, al contrario de lo que sucede con la energía eléctrica, donde existe una amplia gama de opciones renovables comerciales, las opciones para descarbonizar el calor industrial son más limitadas.
La multinacional holandesa Heineken ha encontrado una solución. La compañía, que está trabajando en que sus procesos de fabricación de cerveza sean neutrales en carbono para 2030, ha instalado sistemas de concentración solar para descarbonizar su demanda térmica de alta temperatura en sus instalaciones de Quart de Poblet (Valencia). Esta tecnología ha sido adaptada de las grandes plantas termosolares de producción de electricidad para conseguir diseños que puedan integrarse en aplicaciones industriales.
El proyecto ha consistido en la construcción y puesta en funcionamiento, en tiempo récord, de una planta termosolar de óptica Fresnel para la generación de vapor saturado a 8 bar que se inyecta en la red de distribución de la fábrica Heineken de Quart de Poblet. La planta, propiedad de la Compañía Solatom Indertec S.L (CSIN), quien también se ha encargado del diseño, construcción y operación de la instalación, vende a Heineken el vapor generado a través de un contrato de venta de energía Heat Purchase Agreement (HPA, por sus siglas en inglés) durante los 15 años de duración del contrato, un tipo de modelo de negocio muy extendido en proyectos fotovoltaicos para generación eléctrica, pero no para generación renovable térmica. De hecho, este proyecto es uno de los primeros en España en utilizar el modelo HPA con sistemas de concentración en aplicaciones industriales.
La construcción de la planta comenzó en enero de 2023, con la adecuación de los terrenos, y se puso en operación el 29 de septiembre del mismo año. El 28 de febrero de 2024 fue inaugurada oficialmente. Cuenta con una potencia nominal de 3,5 MWt y cubre el 10% de la demanda anual de vapor de la fábrica, llegando en las horas centrales de los días de verano a cubrir la mitad de la demanda. Además del ahorro económico, la instalación consigue evitar la emisión de 1.300 toneladas de CO2 anuales.
La inversión en la planta ha rondado los 3 millones de euros, ha contado con una subvención del IDAE de 1,4 millones y con la financiación privada del fondo francés de energías renovables Kyotherm. Con casi 6.000 metros cuadrados de espejos, la planta Quart de Poblet es, además, la termosolar Fresnel de uso industrial más grande del mundo. Esta iniciativa ha sido reconocida con un accésit en la categoría 'Mejor Iniciativa Privada' en la 15ª edición de los premios EnerAgen el pasado 13 de junio en Granada.
Características de la planta
La planta termosolar está formada por un campo solar y un bloque hidráulico de integración llamado BOP (Balance of Plant, por sus siglas en inglés). En el campo solar se refleja y concentra la energía solar incidente, calentando un fluido de transferencia de calor que, posteriormente, permite generar vapor saturado en el BOP. Desde el BOP se transporta el vapor solar hasta la sala de calderas donde se inyecta en la red de distribución.
El campo solar de la planta de Quart de Poblet utiliza concentradores solares de tipo Fresnel lineal. Este tipo de concentradores está formado por filas de espejos ligeramente curvos, que siguen la trayectoria del sol, reflejando la radiación solar en un tubo absorbedor ubicado por encima de los espejos. El modelo de captador solar utilizado es el FLT20XL desarrollado por la empresa Solatom. La planta cuenta con 182 módulos dispuestos en 91 tandems, consiguiendo un área de apertura de espejos cercana a 5.925 metros cuadrados.
El campo solar está ubicado en el interior de la parcela de Heineken y formado por dos áreas: El área Sur está formada por 9 filas de 8 módulos en serie (72 en total) con orientación Norte-Sur, mientras que el área Norte está formada por 4 filas, 3 de ellas con 28 módulos en serie y una con 26, con orientación Este-Oeste (110 módulos en total). Las filas de módulos están agrupadas en parejas, dejando entre parejas contiguas una distancia de 3 metros de pasillo de mantenimiento. La superficie total de terreno ocupada por el campo solar es de, aproximadamente, 10.350 metros cuadrados.
La planta está diseñada para dar suministro a la red de distribución de vapor de la fábrica de Heineken Quart de Poblet. Actualmente, la red se alimenta mediante dos calderas de gas natural que suministran vapor saturado a una presión máxima de 8 bar. El esquema de integración de la planta es de generación indirecta de vapor, SL_S_PI, según la denominación utilizada en la task 49 de la IEA (Muster B., 2015).
En este tipo de integración, la generación de vapor se realiza en un generador de vapor (kettle reboiler) que independiza el circuito solar y el circuito de generación de vapor. El vapor saturado generado en el kettle reboiler se conduce al punto de entrega, ubicado a unos 350 metros de distancia. El circuito solar es de agua presurizada. La planta incorpora un pequeño almacenamiento térmico de 30 metros cúbicos que hace además de sistema de expansión.
