tipos de centrales termosolares ok

8/16/2019 Tipos de Centrales Termosolares Ok

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TIPOS DE CENTRALES TERMOSOLARES

Hasta la fecha se han desarrollado cuatro tipos diferentes de tecnologías

termosolares. Cada una de ellas se encuentra en distintas fases de desarrollo e

implantación.

1. DISCO STIRLING.

Un sistema de concentrador disco Stirling está compuesto por un concentrador

solar de alta reflectividad, por un receptor solar de cavidad, y por un motor

Stirling o una microturbina que se acopla a un alternador. l funcionamiento

consiste en el calentamiento de un fluido locali!ado en el receptor hasta una

temperatura entorno a los "#$% C. sta energía es utili!ada para la generación

de energía por el motor o la microturbina. &ara óptimo funcionamiento, el

sistema debe estar provisto de los mecanismos necesarios para poder reali!ar un seguimiento de la posición del sol en dos e'es.

sta clase de central termosolar, utili!a un espe'o en forma de disco parabólico

para concentrar los rayos del sol en unmotor Stirling situado en el foco de la

parábola, por eso tambi(n se denomina central de disco)Stirling. l calor

acumulado eleva la temperatura del aire, lo cual acciona el motor Stirling y

mueve una turbina que genera electricidad. *a planta de disco parabólico más

conocida es la de +o'ave stados Unidos-.



2. TECNOLOGIA DE TORRE.

*a tecnología de torre se posiciona como una tecnología termosolar con un

grado de madure! media.n los sistemas de torre, un campo de helióstatos o espe'os móviles que se

orientan segn la posición del sol, refle'an la radiación solar para concentrarla

hasta /$$ veces sobre un receptor que se sita en la parte superior de una

torre. ste calor se transmite a un fluido con el ob'eto de generar vapor que se

e0pande en una turbina acoplada a un generador para la producción de

electricidad.

Utili!a un con'unto de espe'os orientables denominados heliostatos- que

concentran los rayos solares en un receptor situado en una torre. s una

tecnología probada, efica! y rentable a medio pla!o. *as primeras centrales

e0perimentales de este tipo se construyeron en 1lmería spa2a- y 3io 4apón-

en 5675. l reto actual pasa por reducir los costes de construcción de las

plantas termosolares de torre.



l funcionamiento de la tecnología de torre se basa en tres elementoscaracterísticos8 los helióstatos, el receptor y la torre.

• *os helióstatos tienen la función de captar la radiación solar y dirigirla hacia al

receptor. stán compuestos por una superficie reflectante, una estructura que

le sirve de soporte, y mecanismos que permiten orientarlo para ir siguiendo el

movimiento del sol. *as superficies reflectantes más empleadas actualmente

son de espe'os de vidrio.

• l receptor, que transfiere el calor recibido a un fluido de traba'o, que puede

ser agua, sales fundidas, etc. ste fluido es el encargado de transmitir el calor

a la otra parte de la central termosolar, generalmente a un depósito de agua,

obteni(ndose vapor a alta temperatura para producción de electricidadmediante el movimiento de una turbina.

• *a torre sirve de soporte al receptor, que debe situarse a cierta altura sobre el

nivel de los helióstatos con el fin de evitar, o al menos reducir, las sombras y

los bloqueos.



Mejoras en la tecnología de torre.

n la constante bsqueda para obtener mayores rendimientos se ha avan!ado

principalmente en dos frentes, conseguir mayores temperaturas e hibridar y

me'orar el almacenamiento.

• 1ltas temperaturas, buenos rendimientos, las altas temperaturas superiores a

5$$$% C- que se pueden alcan!ar con esta tecnología permiten aspirar a

elevados rendimientos en la generación de electricidad, incluso por encima

del 9# : en la transformación de radiación solar a electricidad.

• Hibridación y almacenamiento, en la tecnología de torre, se puede incorporar

el almacenamiento de energía. 1 partir de este almacenamiento el sistema

puede proporcionar energía aun en condiciones de nubosidad o de noche.

1ctualmente la solución más utili!ada es el uso de un tanque de

almacenamiento de agua;vapor o sales fundidas que acumula la energía para

ser distribuida en otro momento, por lo que la planta de ser sobredimensionada. <tra aplicación utili!ada en la tecnología de torre es la

hibridación.

. TECNOLOGIA CILINDRO!PARA"OLICA

*a tecnología cilindro)parabólica es una tecnología limpia, madura y con un

e0tenso historial que demuestra estar preparada para la instalación a gran

escala. sta tecnología lleva siendo instalada a nivel comercial desde los a2os

7$ con un e0cepcional comportamiento. =esde entonces, ha e0perimentado

importantes me'oras a nivel de costes y rendimientos. 1ctualmente hay >$$

+?s en operación, @$$ en construcción y alrededor de / A?s en promoción a

nivel mundial.



*a tecnología cilindro)parabólica basa su funcionamiento en seguimiento solar

y en la concentración de los rayos solares en unos tubos receptores de alta

eficiencia t(rmica locali!ados en la línea focal de los cilindros. n estos tubos,

un fluido transmisor de calor, tal como aceite sint(tico es calentado a

apro0imadamente a @$$ %C por los rayos solares concentrados. ste aceite es

bombeado a trav(s de una serie de intercambiadores de calor para producir vapor sobrecalentado. l calor presente en este vapor, se convierte en energía

el(ctrica en una turbina de vapor convencional.*a tecnología cilindro)parabólica es la tecnología CS& más desarrollada.

ste tipo de plantas son las más prometedoras desde el punto de vista

comercial. Usan espe'os en forma de cilindros parabólicos por cuyo e'e

discurre una tubería donde se concentran los rayos del sol. *a tubería contieneun fluido que se calienta y genera vapor que mueve una turbina. stán

operativas centrales solares cilindroparabólicas en spa2a y otros países.



*os componentes principales del campo solar de la tecnología cilindro)

parabólica son8

• l reflector cilindro)parabólico8 *a misión del receptor cilindro parabólico es

refle'ar y concentrar sobre el tubo absorbente la radiación solar directa que

incide sobre la superficie. *a superficie especular se consigue a trav(s depelículas de plata o aluminio depositadas sobre un soporte que le da la

suficiente rigide!. n la actualidad los medios soporte más utili!ados son la

chapa metálica, el vidrio y el plástico.

• l tubo absorbedor8 l tubo absorbedor consta de dos tubos conc(ntricos

separados por una capa de vacío. l interior, por el que circula el fluido que se

calienta es metálico y el e0terior de cristal.

• l fluido de traba'o que circula por el tubo interior es diferente segn la

tecnología. &ara ba'as temperaturas B 9$$ %C - se suele utili!ar agua

desminerali!ada con tileno)Alicol mientras que para mayores temperaturas9$$% C B B @#$ % C- se utili!a aceite sint(tico. *as ltimas tecnologías

permiten la generación directa de vapor sometiendo a alta presión a los tubos

y la utili!ación de sales como fluido caloportante.

• l sistema de seguimiento del sol8 l sistema seguidor más comn consiste

en un dispositivo que gira los reflectores cilindro)parabólicos del colector

alrededor de un e'e.

• *a estructura metálica8 *a misión de la estructura del colector es la de da

rigide! al con'unto de elementos que lo componen.

TIPOS DE PLANTAS TERMOSOLARES E#ISTEN



Hasta la fecha se han desarrollado cuatro tipos diferentes de tecnologías

termosolares. Cada una de ellas se encuentra en distintas fases de desarrollo e

implantación. l tipo de tecnología más e0tendido es la de canales parabólicos

Canales $ara%&l'cos

*a tecnología de receptor central o de torre con campo de helióstatos está

emergiendo con fuer!a y representará un porcenta'e significativo de las futuras

plantas.

n el a2o 9$$# Southern California dison anunció un acuerdo para comprar

motores Stirling para energía solar a la empresa Stirling nergy Systems

durante un período de veinte a2os y en cantidades suficientes 9$ $$$

unidades- para generar #$$ +? de electricidad.

n enero de 9$5$, Stirling nergy Systems y essera Solar pusieron en

funcionamiento la primera central solar de demostración de 5,# +? D+aricopa

SolarD- usando la tecnología Stirling en &eoria, 1ri!ona.@9 1 comien!os del a2o

9$55 la subsidiaria de desarrollo de Stirling nergy, essera Solar, vendió de

sus proyectos grandes, el proyecto Emperial de "$6 +? y el proyecto Calico de

7#$ +? a las empresas 1S Solar y F. Goad respectivamente.

Rece$tor central

*as centrales de reflectores lineales de resnel tambi(n se encuentran ya en

fase comercial.



n 'unio de 9$$7, eSolar, una compa2ía basada en &asadena, California

fundada por el C< de Edealab Iill Aross con financiamiento provisto por

Aoogle,>$ anunció un 1cuerdo para Compra de nergía con la empresa de

servicios pblicos Southern California dison para producir 9@# megavatios de

energía. ambi(n, en febrero de 9$$6, eSolar anunció que había licenciado su

tecnología a dos socios de desarrollo, la empresa 3GA nergy Enc. basada en

&rinceton, 3ueva 4ersey y el grupo 1C+ basado en Endia.

IrightSource nergy firmó una serie de 1cuerdos de Compra de nergía con

&acific Aas and lectric Company en mar!o de 9$$7 por hasta 6$$ +? deelectricidad, el compromiso de energía solar más grande reali!ado por una

empresa de servicios pblicos.

n 'unio de 9$$7 IrightSource nergy inauguró su Centro de =esarrollo de

nergía Solar de @)/ +? en el =esierto de 3egev, Esrael. l sitio, locali!ado en

el &arque Endustrial de Gotem, posee 5./$$ helióstatos que siguen al sol y

refle'an la radiación solar sobre una torre de /$ metros de alto.

0iste una torre funcionando en &S5$ en spa2a con una capacidad de 55

+?.

Una planta llamada Solar res de 5# +? con almacenamiento de calor está

ba'o construcción en spa2a.

+arruecos está construyendo cinco plantas solares termales alrededor de

Uar!a!ate. *as plantas producirán apro0imadamente 9$$$ +? hacia el a2o

9$59. Sobre die! mil hectáreas de terreno se usarán para todas las plantas.

(resnel

&or el momento, la tecnología de discos parabólicos de Stirling requiere todavíade un mayor desarrollo para su implantación a nivel comercial.



l proyecto de investigación y desarrollo de Solarmundo, con su central piloto

en *ie'a, fue cerrado despu(s de probar el concepto de la tecnología resnel

lineal en forma e0itosa. Subsecuentemente, la empresa Solar &oJer Aroup

AmbH, basada en +nich. Un prototipo basado en espe'os resnel con

generación directa de vapor fue construido por S&A en con'unto con el Centro

1eroespacial 1lemán =*G-.

n mayo de 9$$7, la empresa alemana Solar &oJer Aroup AmbH y la empresa

espa2ola *aer S.*. acordaron la e'ecución con'unta de una central solar termal

en el centro de spa2a. sta será la primera central solar termal en spa2a

basada en la tecnología de colectores resnel de la empresa Solar &oJer

Aroup. l tama2o planificado de la central será de 5$ +? con una unidad de

respaldo basada en combustible fósil. l proyecto está locali!ado en

Aotarrendura, un peque2o pueblo pionero en el uso de energías renovables,

apro0imadamente a 5$$ Km al noroeste de +adrid, spa2a.

=esde mar!o de 9$$6, la central solar de &uerto rrado 5 & 5- operada por

la empresa alemana 3ovatec Solar está operando comercialmente en el sur de

spa2a. *a central solar está basada en la tecnología de colectores lineales

resnel y tiene una capacidad el(ctrica de 5,@ +?.

*a central solar de &uerto rrado 9 & 9- de >$ +? es una versión agrandada

de la & 5, esta tambi(n está basada en la tecnología de colectores resnel

desarrollada por la empresa alemana 3ovatec Solar. Comprende una superficie

de espe'os de >$9 $$$ mL y está en operación desde agosto de 9$59. *a

central está locali!ada en la región de +urcia.



Ca$ac'dad total 'nstalada )M*$+

&otencia instalada en el mundoMeditarN

n la tabla a continuación se muestra el detalle de la potencia instalada por

países a finales de 9$5@. spa2a es actualmente líder mundial en esta

tecnología

&aís o Gegión otal

9$$#

otal

9$$/

otal

9$$"

otal

9$$7

otal

9$$6

otal

9$5$

otal

9$55

otal

9$59

otal

9$5>

otal

9$5@otal mundial ,- ,, -2 -/- 00 0 1,/ 2,, -2, --

Unión Europea $ $ 55 /9 >7@ />7 55$7 s.d. s.d. s.d.

Es$aa $ $ 55 /5 >79 />9 55$9 s.d. s.d. s.d.

Estados 3n'dos >#@ >## @9" @>9 #59 #5" #5" s.d. s.d. s.d.

Argel'a $ $ $ $ $ $ 9# s.d. s.d. s.d.

Marr4ecos $ $ $ $ $ 9$ 9$ s.d. s.d. s.d.

Eg'$to $ $ $ $ $ $ 9$ s.d. s.d. s.d.

Ir5n $ $ $ $ $ 5" 5" s.d. s.d. s.d.

Ital'a $ $ $ $ $ @." @." s.d. s.d. s.d.

Ale6an'a $ $ $ $ $ 5.# 5.# s.d. s.d. s.d.

Ma7ores $lantas de energía solar)M*$+

Cinco de las die! mayores plantas de energía solar del mundo actualmente en

servicio se encuentran en los stados Unidos, mientras que spa2a y 1lemania

se reparten el resto de la tarta. 1sí mismo, China entra con fuer!a en el

mercado de las energías renovables, consiguiendo estar dentro del <& 5$ un

a2o más. n ieras de la Engeniería clasificamos las die! plantas de energía

solar más grandes del mundo en parámetros de operabilidad actual en

megavatios.

1. S'ste6as de Generac'&n de Energía Solar )SEGS+8

https://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_Europea

https://es.wikipedia.org/wiki/Espa%C3%B1a

https://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos

https://es.wikipedia.org/wiki/Argelia

https://es.wikipedia.org/wiki/Marruecos

https://es.wikipedia.org/wiki/Egipto

https://es.wikipedia.org/wiki/Ir%C3%A1n

https://es.wikipedia.org/wiki/Italia

https://es.wikipedia.org/wiki/Alemania

https://es.wikipedia.org/wiki/Espa%C3%B1a

https://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos

https://es.wikipedia.org/wiki/Argelia

https://es.wikipedia.org/wiki/Marruecos

https://es.wikipedia.org/wiki/Egipto

https://es.wikipedia.org/wiki/Ir%C3%A1n

https://es.wikipedia.org/wiki/Italia

https://es.wikipedia.org/wiki/Alemania

https://es.wikipedia.org/wiki/Uni%C3%B3n_Europea



Sistemas de Aeneración de nergía Solar SAS, en ingl(s-, el 9$5> la planta

de energía solar operativa más grande del mundo, situada en el =esierto de

+o'ave en California, stados Unidos. 1ctualmente cuenta con una capacidad

instalada de >#@ +? y genera //9 A?h de energía al a2o.

ste gran proyecto combina nueve instalaciones solares, divididas en tressecciones8 SAS E)EE de @@ +?-, SAS EEE)OE de 5#$ +?- y SAS OEEE)EP de

5/$ +?-. SAS E)EE comen!ó a funcionar por primera ve! en 567/, SAS EEE)

OEE en 5677 y SAS OEEE)EP en 566$. Sunray nergy es propietaria de las

instalaciones SAS E)EE, mientras que 3e0tra nergy Gesources posee y

opera las restantes, siendo distribuida toda la energía generada por la

compa2ía el(ctrica Southern California dison.

2. Pro7ecto Solar Ag4a Cal'ente8

l &royecto Solar de 1gua Caliente se sita en el Condado de Quma, en

1ri!ona, stados Unidos. *a planta tiene una capacidad instalada de 96$ +?,

de los cuales9#$ +? se encuentran conectados a la red, generando /9/,9

A?h de energía al a2o, cifra que aumentará cuando alcance su plena

capacidad en 9$5@.

*a planta incluye tres clases de paneles de capa fina con capacidad de "# a ""

? cada uno. 1sí mismo, se situó en un ángulo de inclinación fi'a los paneles

CdS;Cde, requiriendo el proyecto de la instalación de más de @$$ inversores

S+1 "9$C&. *a energía generada es distribuida por &acific Aas R lectric, en

virtud de un acuerdo de compra de energía a 9# a2os. 3GA nergy adquirió

los derechos de propiedad sobre el proyecto solar despu(s de su puesta en

venta por +id1merican GeneJables.

. Ranc9o Solar Cal':orn'a ;alle78



l Gancho Solar California Oalley se encuentra en el Condado de San *uis

<bispo, California. *a construcción de la planta de energía solar fotovoltaica

de 9#$ +?comen!ó en 9$55, quedando el proyecto en pleno funcionamiento

desde 'unio de 9$5>. Como resultado, la planta genera en la actualidad ##$

A?h anuales de energía, suministrando electricidad a más de 5$$.$$$

hogares.

*as instalaciones, propiedad de 3GA nergy, cubren un total de "6# hectáreas,

contando con 77.$$$ paneles fotovoltaicos cristalinos &O- con tecnologías

Sun&oJer racKer, cuya energía generada es distribuida por &acific Aas Rlectric ba'o un acuerdo de compra para los pró0imos 9# a2os. *os ingenieros

de Sun&oJer fueron los encargados de proveer toda la ingeniería, procura y

construcción &C- para el proyecto.

-. Par<4e Solar Gol64d8

l &arque Solar Aolmud de 9$$ +? está situado en la provincia de inghai en

China. *a construcción del proyecto se inició en 9$$6, teniendo lugar su puesta



en servicio a principios de octubre de 9$55 coronándose como el proyecto solar

más importante del país, lo que le hi!o ganar el &remio China uality &oJer al

me'or proyecto de 9$59.

*a planta se desarrolla en un área de #,/@ KmL y genera >5",9 A?h de

electricidad al a2o. *a compa2ía Huanghe HydropoJer invirtió >6> millones deeuros en el proyecto Aolmud, ad'udicando a Qingli el contrato de construcción.

,. Planta de Energía Solar Andasol8

*a &lanta de nergía Solar 1ndasol se construyó en Auadi0, en 1ndalucía,spa2a. s la primera planta de energía solar en uropa que utili!a un

concentrador solar cilindro)parabólico con fines comerciales. *a planta consta

de tres instalaciones con capacidad de #$ +? cada una, que generan en total

apro0imadamente #@$ A?h al a2o.

Cada unidad de la central el(ctrica 1ndasol se compone de >59 filas de

colectores constituidos por 97 espe'os y tres tubos absorbedores, utili!ándose

sal fundida para almacenar el calor solar t(rmico. *a energía solar es

almacenada en tanques para generar electricidad incluso durante la noche. *as

instalaciones 1ndasol 5 y 1ndasol 9 son propiedad de Solar +illennium y 1CSCobra, mientras que 1ndasol > es propiedad de +arquesado Solar.

0. Par<4e Solar Ne49arden%erg8



l &arque Solar 3euhardenberg de 5#$ +? ubicado en Irandenburgo,

1lemania, comen!ó sus operaciones comerciales en 9$59 generando 56,/>

millones de K?h de electricidad al a2o, lo que permite proporcionar electricidad

limpia para @7.$$$ hogares. *a planta solar 3euhardenberg se e0tiende a

trav(s de ># hectáreas, compuestas por /$$.$$$ módulos fotovoltaicos alesun

&//$&, con una potencia má0ima entre 99$ y 9#$ ?.

*a planta utili!a el sistema inversor &oJador P&#$$)HO * con una potencia

de corriente alterna de #$$ KO1, así como el sistema de monta'e avan!ado

para paneles Sigma EE. *a compa2ía IaySolar es propietaria del &arque Solar

3euhardenberg trav(s de su filial Iay nergy Aroup, quienes seleccionaron a

los ingenieros de ArTss SolartechniK para las tareas de ingeniería, procura y

construcción &C-.

=. Central de Energía Solar Solno>a8



*a Central de nergía Solar Solnova de 5#$ +? está situada en Sanlcar la+ayor, spa2a, formando parte de la &lataforma Solcar compuesta por cinco

unidades separadas de #$ +? cada una, de las cuales sólo tres unidades

están en funcionamiento en la actualidad.

*a planta utili!a la tecnología de colectores cilindro)parabólicos 1SG, que

implica el uso de espe'os heliostáticos curvados para refle'ar la lu! solar sobre

un tubo que contiene un fluido aceite sint(tico-. ste fluido, se calienta hasta

los @$$VC de temperatura por la radiación solar, utili!ándose para producir

vapor de agua que impulsa un turbogenerador para producir electricidad.

1bengoa Solar es la propietaria y operadora de la Central Solar Solnova, cuyas

tres unidades instaladas tuvieron un coste de construcción de "5$ millones de

euros.

/. Pro7ecto Solar Mes<4'te8



l &royecto Solar +esquite se encuentra en 1rlington, en el Condado de

+aricopa, 1ri!ona, el cual genera >#$ A?h de electricidad al a2o,

proporcionando electricidad limpia a más de #/.$$$ hogares. 1unque la actual

capacidad instalada de la planta es de 5#$ +?, contará en el futuro con una

capacidad de "$$ +? cuando est( completamente terminada.

*a planta consta de 7$$.$$$ paneles solares desarrollados por Suntech &oJer,

cuyo ob'etivo es aprovechar la lu! del sol para generar hasta "$$ +? de

energía solar sin necesidad de utili!ar ningn suministro de agua. Sempra US

Aas R &oJer es la propietaria del proyecto, quienes recibieron 9#$ millones de

euros del ederal inancing IanK para la financiación del proyecto. *a energía

producida es distribuida por &acific Aas R lectric ba'o un contrato de venta por

9$ a2os.

. Co$$er Mo4nta'n Solar8

Copper +ountain Solar 5 se sita en Ioulder City, en 3evada, stados Unidos.

ste proyecto de energía solar se divide en tres fasesW la primera incluye #7

+?, mientras que la segunda fase alcan!a los 5#$ +?, de los cuales sólo 69+? se encuentran conectados a la red desde enero de 9$5>. *a tercera fase

está en construcción que sumará 9#$ +? al total.

l proyecto consistió en la instalación de apro0imadamente un millón de

paneles solares fotovoltaicos que se e0tienden a trav(s de 579 hectáreas,

generando >5/ A?h de electricidad al a2o, lo cual es suficiente para satisfacer

las necesidades de electricidad de más de 5".$$$ hogares. Sempra US Aas R

&oJer es el desarrollador del proyecto, siendo &acific Aas R lectric la

encargada de distribuir la energía generada ba'o un acuerdo de 9$ a2os.



1. Planta de Energía Solar E?tresol8

*a &lanta de nergía Solar 0tresol se encuentra ubicada en Iada'o!, spa2a,

la cual se compone de tres unidades de #$ +? construidas en tres fases, con

una capacidad de generación de 5"# A?h al a2o. *a primera unidad comen!ó

a funcionar en 9$5$, mientras que la construcción de la unidad final fue

completada en agosto de 9$59.

*as instalaciones, que se e0tienden por una superficie de apro0imadamente#$$.$$$ mL, utili!an la tecnología de colectores cilindro)parabólicos empleando

sales fundidas para el almacenamiento del calor solar que, cada unidad, puede

matenerlo durante ",# horas. *a energía producida en la planta, propiedad de

1CS;Cobra Aroup, es distribuida por ndesa.

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