PS20 y PS10, Sevilla España.Una torre de energía solar es un tipo de tecnología de energía solar indirecta. La energía solar es electricidad producida a partir de la radiación del sol. La energía del sol se puede capturar y convertir en energía directamente con paneles solares fotovoltaicos (PV) o indirectamente mediante conversión solar térmica utilizando tecnología de energía solar concentrada (CSP). [1] La tecnología CSP utiliza energía térmica del sol para calentar un líquido, como agua o sal fundida. Este líquido caloportador se utiliza para vaporizar el agua hasta convertirla en vapor, que luego se utiliza para generar electricidad en un generador de turbina tradicional. Las plantas de energía que utilizan tecnología CSP incluyen sistemas cilindroparabólicos, de disco parabólico y de torre de energía solar. [2]
Contenido
Fondo
Colección de energía
PS10.
Para concentrar la radiación solar de un área muy grande en un panel mucho más pequeño, una serie de helióstatos altamente reflectantes reflejan la luz solar hacia el receptor o receptores de calor térmico ubicados en la parte superior de la torre. La disposición de los helióstatos puede variar entre conjuntos radiales o en forma de media luna dependiendo de cuántos receptores hay en una torre y dónde están ubicados. [3] Para que el receptor capte pleno sol, 1000W/m 2 , está programado para seguir el movimiento del sol. Otro factor importante para obtener una radiación óptima es mantener los paneles del helióstato limpios y reflectantes. [4]
Conversión de energía a energía
El calor térmico recogido del receptor puede alcanzar temperaturas de aproximadamente 300°C. Se utiliza para calentar sales fundidas a temperaturas extremadamente altas de casi 300°C. Este líquido térmico luego circula a través de agua a través de tuberías que luego crean vapor. Ese vapor se utiliza para hacer girar turbinas en generadores eléctricos para producir la electricidad que luego ingresará a la red circundante. [1]
Almacenamiento
Uno de los problemas más desafiantes con cualquier forma de energía renovable es el almacenamiento de energía. Con un sistema de energía solar, por ejemplo, una vez que se pone el sol, no se produce más electricidad. Sin embargo, si tiene un medio de almacenamiento térmico como sal fundida, el calor puede almacenarse durante horas después de que se pone el sol. Actualmente, la planta de torre solar PS10 almacena calor en tanques en forma de vapor, lo que da un tiempo de almacenamiento de solo aproximadamente una hora. Proyectos futuros como la torre de energía Solar Tres en Andalucía, España, ahora almacenan calor en tanques de almacenamiento de sales fundidas como el nitrato de sodio y potasio. Se han probado diversos fluidos para el transporte y almacenamiento del calor del sol, incluidos agua, aire, aceite y sodio, pero se determinó que la sal fundida era la más eficiente. La sal fundida suele estar compuesta por un 60% de nitrato de sodio y un 40% de nitrato de potasio, que también puede denominarse salitre. Esta sal tiene un punto de fusión de 220 °C o 430 °F y se mantiene líquida a 290 °C o 550 °F. La sal fundida es un material ideal para el almacenamiento en sistemas de torres de energía solar porque es eficiente y económico. La ventaja de tener este tipo de sistema de almacenamiento de calor a largo plazo es que incluso con una energía renovable intermitente como la solar, se puede suministrar energía a la red constantemente.
Sistema de almacenamiento de sales fundidas.Ventajas
- Proporciona grandes cantidades de electricidad diariamente.
- Se puede producir energía constantemente y suministrarla a la red.
- Energía limpia para uso comercial
Desventajas
- Ocupa mucha tierra
- La tecnología solar sigue siendo muy cara
- Mantenimiento diario
Proyectos anteriores
Solar Dos.
Solar dosUno solar
La primera central termosolar de torre fue Solar One, con una capacidad de 10 MW. [1] La planta estaba ubicada en el desierto de Mojave, California, cerca de la ciudad de Barstow. [1] El propósito de este proyecto de energía solar era mostrar el potencial de una planta de torre de energía solar a gran escala. Solar one produjo con éxito más de 38 millones de KWh de electricidad en los 6 años que estuvo operativo (1982-1988). [5]
Solar dos
Después de que Solar One dejó de funcionar, en 1995 la planta fue renovada y reabierta utilizando nueva tecnología para aumentar la eficiencia de su sistema de almacenamiento. [6] Así nació el Solar Dos. La planta Solar Two utilizó un sistema de almacenamiento de energía de sales fundidas que todavía se utiliza en los proyectos actuales de torres de energía solar. [7] Las plantas de demostración Solar One y Two tuvieron mucho éxito al alentar a países de todo el mundo a buscar y mejorar la tecnología de las plantas de torre de energía solar.
Proyectos actuales
Planta Solar 10
PS10Planta Solar 10 es el primer sistema CSP que produce energía conectada a la red para uso comercial. La PS10 se completó en 2008 y fue fabricada por Abengoa. El sistema utiliza helióstatos de metal de vidrio de 624 a 120 m 2 en una superficie de 75.000 m 2 con una capacidad neta de turbina de 11 MW. Con estos 11MW, la PS10 es capaz de generar energía suficiente para abastecer a unos 5.500 hogares españoles al día. [1]
Planta Solar 20
PS20Planta Solar 20 es la planta hermana de la PS10 con avances tecnológicos. Este sistema utiliza un receptor solar más eficiente en la torre y un almacenamiento de sales fundidas. La PS20 tiene una potencia de 20MW y es capaz de abastecer a más de 10.000 hogares españoles al día. El campo alberga 1.255 helióstatos, cada uno con una superficie de 120 m 2 , los mismos que el PS10 [11] [1]
Sierra del SolTorre
Sierra del SolTorreEl proyecto Sierra SunTower es una torre de energía solar que opera en Lancaster, CA. Esta es la única planta operativa en América del Norte y ocupa alrededor de 20 acres u 80.000 m 2 en el desierto de Mojave. [8] Este sistema consta de 24.360-1.136 m 2 de helióstatos, lo que da una capacidad de potencia neta de 5,0 MW. [9] Sierra fue terminada en 2009 por eSolar y está vendiendo su electricidad a Southern California Edison. [10]
Proyectos futuros
Gemasolar
Gemasolar.Esta planta de 17MW está ubicada en Andalucía, Sevilla, España. Tiene un diseño ligeramente diferente al de la PS10 y la PS20 en el sentido de que es una torre central y utiliza un sistema de almacenamiento de sales fundidas. El tanque de almacenamiento a 500°C proporciona 15 horas de generación de electricidad sin luz solar. Esta planta cuenta con 2.500 helióstatos en una superficie de 1,85 km 2 . Una vez finalizado, este sistema producirá 110 GWh/año para alimentar a más de 25.000 hogares españoles. El Gemasolar está actualmente en construcción y debería estar terminado a finales de 2010.
Tres solares
El Solar Tres es también un proyecto de Abengoa en el sur de España. Este proyecto ha recibido recientemente una subvención de cinco millones de euros de la Comisión Europea. El diseño es similar a la planta Solar Two en el uso de tecnología de almacenamiento de sales fundidas, pero será tres veces más grande que la planta Solar two y producirá 6.000 MWh por día. Hay un campo de 2.500 helióstatos de vidrio y metal de 96 m 2 cada uno. El tanque de almacenamiento de sales fundidas tiene una capacidad de 6.250 T, lo que genera 16 horas de generación de energía adicional.
Proyectos relacionados
Otras lecturas
Miyares, Dave. "Los proyectos de energía solar concentrada reciben 62 millones de dólares del DOE". Ingeniería de energía solar. 12 de junio de 2010 [12]
Departamento de Energía de EE. UU.: Noticias sobre eficiencia energética y energías renovables [13]
Referencias
- ↑Saltar a:1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Robles, Pedro. "Torre PS20". AbengoaSolar. 12 de junio de 2010. [1]
- ^ Richter, Dr. Cristoph. "CSP-Tecnología". PACES solares. 12 de junio de 2010. [2]
- ^ Arvizu, Dan. "Energía solar de concentración". Laboratorio Nacional de Energías Renovables. 12 de junio de 2010 [3]
- ^ Arvizu, Dan. "Energía solar de concentración". Laboratorio Nacional de Energías Renovables. 12 de junio de 2010 [4]
- ^ DOE de EE. UU. "Las torres de energía solar ofrecen soluciones energéticas". Planta Piloto de Aislamiento de Residuos. 12 de junio de 2010. [5]
- ^ DOE de EE. UU. "Las torres de energía solar ofrecen soluciones energéticas". Planta Piloto de Aislamiento de Residuos. 12 de junio de 2010. [6]
- ^ DOE de EE. UU. "Las torres de energía solar ofrecen soluciones energéticas". Planta Piloto de Aislamiento de Residuos. 12 de junio de 2010. [7]
- ^ Arvizu, Dan. "Proyectos de energía solar de concentración". Laboratorio Nacional de Energías Renovables. 12 de junio de 2010 [8]
- ^ Arvizu, Dan. "Proyectos de energía solar de concentración". Laboratorio Nacional de Energías Renovables. 12 de junio de 2010 [9]
- ^ Arvizu, Dan. "Proyectos de energía solar de concentración". Laboratorio Nacional de Energías Renovables. 12 de junio de 2010 [10]
