Solar

Calor solar para procesos industriales (SHIP)

Definición

El calor solar para procesos industriales —SHIP, por Solar Heat for Industrial Processes— es el uso de captadores solares térmicos para suministrar calor a la industria en procesos de lavado, secado, pasteurización y precalentamiento del agua de alimentación de calderas. A finales de 2024 funcionaban en todo el mundo al menos 1315 plantas SHIP, con unos 1071 MWth en total, y alrededor del 30 % de la demanda de calor industrial se sitúa por debajo de 150 °C, el rango que mejor atienden los captadores estándar.

¿Qué es el calor solar para procesos industriales?

El calor solar de proceso consiste en que captadores solares térmicos abastezcan la demanda de calor de una fábrica en lugar de calderas de gas, gasóleo o eléctricas, o junto con ellas. El calor es el gigante dormido de la energía industrial: aproximadamente dos tercios de la demanda de energía final de la industria son calor, no electricidad ni movimiento, y buena parte a temperaturas sorprendentemente moderadas. El lavado y la limpieza, la pasteurización, el secado, el teñido y el precalentamiento del agua de alimentación de calderas se realizan por debajo de las temperaturas que un buen captador alcanza de forma habitual. La sigla sectorial SHIP (Solar Heat for Industrial Processes) abarca desde el campo en la cubierta de una industria láctea hasta las plantas de concentración que suministran vapor industrial.

¿Qué procesos y temperaturas se prestan al calor solar?

La cuestión decisiva es la temperatura del proceso: alrededor del 30 % de la demanda de calor industrial se sitúa por debajo de 150 °C y aproximadamente la mitad por debajo de 400 °C, y cada banda se corresponde con una tecnología de captador.

Banda de temperaturaProcesos típicosTecnología de captador
Por debajo de 100 °CLavado, limpieza, precalentamiento del agua de alimentación, calefacciónCaptadores planos
100–150 °CPasteurización, cocción, secado, esterilizaciónTubos de vacío y captadores planos de alto rendimiento
150–400 °CRedes de vapor, aceite térmico, destilaciónCaptadores de concentración (cilindroparabólicos, Fresnel)

El sector de alimentación y bebidas lidera la adopción precisamente por este motivo: industrias lácteas, cerveceras y cárnicas tienen decenas de procesos por debajo de 100 °C, con perfiles de demanda durante todo el año y los siete días de la semana que absorben cada kilovatio hora solar.

¿Qué tamaño tiene el mercado SHIP?

Sigue siendo un nicho, pero en crecimiento acumulativo. A finales de 2024 había en funcionamiento en todo el mundo al menos 1315 plantas SHIP, con una potencia conjunta de unos 1071 MWth y aproximadamente 1,53 millones de m² de captadores; solo en 2024 se añadieron 106 plantas, siendo China el mayor mercado. Los promotores de proyectos han anunciado otras 73 plantas, con un total de 277 MW, para completarse en 2027. Frente al tamaño de la demanda de calor industrial, esto es casi un error de redondeo, y ese es justo el argumento que oyen los inversores: el mercado accesible es varios órdenes de magnitud mayor que la base instalada.

¿Cómo se integra el calor solar en una fábrica?

La regla de oro es aportar el calor a la temperatura útil más baja, porque la producción de un captador disminuye al aumentar su temperatura de trabajo, la física que recoge la curva de rendimiento del captador. El precalentamiento del agua de alimentación o de reposición de las calderas es el punto de entrada clásico: el campo solar trabaja siempre contra la corriente más fría de la planta y cada kilovatio hora desplaza combustible. Después viene la integración a nivel de proceso —calentar una cuba, una lavadora industrial o el circuito de un secadero concretos— y, a continuación, la integración a nivel de suministro en redes de vapor o de agua caliente. El acumulador de inercia desacopla el pico del mediodía solar de los turnos de trabajo, y los intercambiadores de calor mantienen el circuito solar separado de los fluidos del proceso. Las fracciones solares de diseño del 10–30 % del calor de proceso anual son típicas sin acumulación estacional.

¿Qué hace rentable un proyecto SHIP?

En las plantas con buenos resultados se repiten cinco ingredientes: un proceso por debajo de unos 150 °C, una demanda de calor al menos seis días a la semana e idealmente durante todo el año, un combustible desplazado caro, como GLP, gasóleo o electricidad, cubierta o terreno contiguo disponibles y un propietario que planifica en décadas y no en trimestres. El encarecimiento del CO₂ refuerza la rentabilidad en toda la UE a medida que el precio de las emisiones se extiende cada vez más al suministro de calor. Los fabricantes de captadores con referencias industriales —entre ellos Solimpeks, que atiende a clientes en más de 96 países desde Konya— suministran los campos de captadores planos que dominan la banda por debajo de 100 °C, donde empiezan la mayoría de los proyectos SHIP, y la misma ingeniería escala desde la lavandería de un hotel hasta los campos de red de calor solar.

Preguntas frecuentes

¿Qué fracción solar puede lograr una fábrica de forma realista?

Normalmente del 10–30 % del calor de proceso anual sin acumulación estacional, dimensionada de modo que la producción de verano nunca supere la demanda. Los procesos de baja temperatura con funcionamiento continuo los siete días de la semana se sitúan en la parte alta de ese rango; las operaciones por lotes con paradas de fin de semana, en la parte baja.

¿Qué industrias usan más el calor solar de proceso?

La alimentación y las bebidas son el sector principal —industrias lácteas, cerveceras, mataderos—, seguido de la industria textil, la química y la minería. Su ventaja es que tienen muchos procesos por debajo de 100 °C y demanda de calor todos los meses del año.

¿Requiere el SHIP captadores especiales?

Por debajo de unos 100 °C bastan los captadores planos estándar certificados; de 100 a 150 °C toman el relevo los tubos de vacío o los captadores planos de alta eficiencia, y por encima de 150 °C se necesitan captadores de concentración, como los cilindroparabólicos o los sistemas Fresnel.

¿Está probado el calor solar de proceso a escala industrial?

Sí: más de 1300 plantas documentadas funcionan en todo el mundo, desde pequeños campos en cubierta hasta instalaciones de varios megavatios, y la base de datos SHIP de AEE INTEC registra públicamente sus configuraciones y su rendimiento. El riesgo tecnológico es bajo; el trabajo de diseño está en la integración.

Fuentes y lecturas recomendadas

Sobre el autor

Equipo de ingeniería de Solimpeks

Ingeniería solar térmica y de sistemas