Aprovechamiento de la energía solar térmica (quinta parte: Centrales con receptor central-continuación)

1. Paloma Román Gómez

2. A. CHIMENEAS SOLARES
B. CENTRALES DE CONCENTRACIÓN DE LOS RAYOS SOLARES
B.1. CENTRALES CON SISTEMAS DE CONCENTRACIÓN BIDIMENSIONAL 2D
B. 2. CENTRALES CON SISTEMAS DE CONCENTRACIÓN TRIDIMENSIONAL 3D

3. B.2. 1. DISCOS PARABÓLICOS
B. 2. 2. RECEPTOR CENTRAL

4.  2009: Es inaugurada oficialmente la Central termosolar de tipo
Torre en Jülich (Alemania), ya operativa desde diciembre de
2008. Es una central, experimental y de demostración, en concreto,
la primera central térmica europea que utiliza aire comprimido
sobrecalentado, como medio de transporte de calor.

5.  La instalación cuenta con 2.150 espejos móviles
(helióstatos), que siguen la trayectoria solar, dispuestos
sobre un área de 18 000 m2, que concentran la
radiación solar sobre un receptor, de 22 m2, que se
sitúa en la parte superior de una torre de 60 m. de
altura.
 La luz enfocada hacia el receptor que calienta el aire
hasta temperaturas de 700 grados centígrados. La torre
Jülich utiliza el llamado efecto volumétrico para
aumentar su eficiencia. El aire ambiente es aspirado a
través de una estructura ennegrecida construida con
materiales cerámicos porosos en la que se concentra
la radiación solar. El aire se enfría las partes exteriores
del receptor y se calienta gradualmente hasta el nivel de
temperatura de diseño en la superficie interna.

6.  Este calor se entrega al ciclo agua-vapor en una caldera de recuperación de calor
de última generación de las que se utilizan convencionalmente para el calor del
escape de las turbinas de gas en las centrales de ciclo combinado.
 El vapor generado se mueve una turbina que produce electricidad a través de un
generador.
 Por otra parte, la planta de Jülich, cuenta con un sistema de almacenamiento que
se puede utilizar para ajustar la oferta y la demanda, que consiste en bloques de
cerámica de tipo nido de abeja, a través del cual pasa el aire en una dirección
para la carga, y en la otra para la ejecución. A medida que el aire expulsado tiene
la misma temperatura que durante la carga, no se pierde energía, con lo que el
sistema es altamente eficiente.

7.  2009: El 19 de Junio de 2009, se inaugura, en la Plataforma Solúcar, Sanlúcar la
Mayor (Sevilla, España) la torre experimental Eureka, primera torre solar de alta
temperatura de segunda generación.
 La planta Eureka ocupa un campo solar de 5000 m2 que consta de 35 helióstatos
y una torre de 50 m. donde se aloja el receptor sobrecalentador experimental.
 La potencia aproximada de la planta es de 2 MW e incluye un sistema de
almacenamiento que permite entregar energía a la red incluso en los momentos
en que no hay sol.
 La creación y puesta en marcha de esta planta de torre solar, la única de estas
características, operativa en Andalucía y Europa, busca probar, de forma
experimental y a escala reducida, un nuevo tipo de planta con tecnología de
receptor central, que permita la implementación de ciclos termodinámicos de
mayor eficiencia.

9.  2009: Se pone en funcionamiento la mayor central comercial de torre del
mundo, La PS 20, situada en Sanlúcar la Mayor (Sevilla, España), al oeste de la
PS10, con una potencia de 20 MW
 La planta cuenta con 1 255 helióstatos (tipo Sanlúcar 120), de120 m2 cada uno,
ocupando una superficie de 90 hectáreas que reflejan los rayos solares sobre un
receptor situado en lo alto de una torre de 160 metros, con receptor de vapor
saturado que producen el vapor que permite la generación de electricidad en la
turbina.
 La 'PS20' incorpora además importantes avances tecnológicos, como un receptor
de gran eficiencia, diversas mejoras en los sistemas de control y operación, y en
el sistema de almacenamiento térmico de energía.
 Con esta incorporación la Plataforma Solúcar, de la empresa Abengoa Solar,
cuenta con tres torres solares operativas, dos comerciales (PS10 y PS20), y la
torre Eureka de carácter experimental.

10. PS20 en construcción y terminada

11.  2009:Se pone en funcionamiento la planta de energía solar térmica (STE) con
generador eléctrico híbrido en Kibutz Samar, al Sur de Israel (Proyecto
AORA).
 Es la primera de su clase que combina la energía solar concentrada con un
híbrido - microturbina para garantizar la producción de energía las 24 horas del
día sin la necesidad de una cuadrícula.
 El sistema se encuentra formado por 30 helióstatos (espejos) que reflejaran los
rayos del Sol y los dirigen al concentrador que se sitúa en lo alto de una torre
con forma de flor, que mide 30 metros de altura. En la torre solar AORA se
genera aire caliente que alimenta a una turbina eléctrica, situada también en la
torre, turbina que puede funcionar tanto con energía solar como con biodiésel,
gas natural o biogás, en el caso de que no exista sol garantizando la producción
de electricidad durante todo el día.

13.  2009: Se inaugura, después de menos de un año de construcción, la planta
termosolar Sierra SunTower de eSolar, situada en Lancaster (California, EEUU),
esta es la única planta solar de concentración (CPS) de tipo torre que opera de
forma comercial en Estados Unidos, la cual suministra 5 MW de electricidad a la
red.

14.  La planta cuenta con 296.000 helióstatos servocontrolados, de pequeño tamaño,
ocupando una superficie de 100 hectáreas que reflejan los rayos solares sobre 2
receptores térmicos situados en lo alto de 2 torres de 65 metros, donde el
vapor alcanza una temperatura de 440ºC y una presión de 60 bares.

16.  El funcionamiento de la planta queda reflejado en el siguiente esquema: