Centrales termosolares

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El Concepto Técnico de la Central Termosolar

1.1

Descripción Técnica del Proyecto

El principio fundamental de esta planta termosolar es el de convertir la energía primaria solar en energía eléctrica mediante un campo solar con 510.120 m² de colectores cilindro-parabólicos del tipo SKAL-ET, un sistema de

almacenamiento de energía térmica de 8 horas de capacidad a base de salesfundidas y un ciclo a vapor de 49,9 megavatios de capacidad nominal. El esquema principal simplificado de funcionamiento de la Central Termosolar está ilustrado en la Figura 9.

Figura 9: Esquema simplificado de funcionamiento del proyecto Central Termosolar

Gracias a su sistema de almacenamiento el proyecto Central Termosolar puede asegurar siempre la capacidad de potencia y atender la demandaeléctrica durante el día y la noche. Sin almacenamiento térmico, los recursos solares en California permitirían sólo 2000 horas a plena carga de operación de la planta solar. El sistema de almacenamiento térmico de 8 horas de Página 1

capacidad, aumenta el número anual de horas en funcionamiento a plena carga a 3.590 (con un máximo de 12% en modo híbrido). Este incremento de horas defuncionamiento es la clave para la reducción de costes de producción, al permitir un mejor rendimiento de la central de generación y una mayor productividad del personal de operación y mantenimiento.

En la Central Termosolar , los colectores cilindro parabólicos de tipo SKAL-ET siguen al sol de este a oeste mediante un sensor óptico de alta precisión, recogiendo así el máximo de radiación solar. En sulínea focal poseen tubos absorbedores, en los cuales circula un fluido de transferencia de calor (fluido térmico denominado HTF – Heat Transfer Fluid). Este fluido térmico es un aceite sintético, similar al aceite sintético que se utiliza en los motores de los automóviles. Durante las horas de sol, los colectores cilindro parabólicos del campo solar concentran la radiación sobre los tubosabsorbedores y calientan así este fluido térmico hasta una temperatura de 393ºC. La energía contenida en este fluido térmico puede ser bombeada directamente al generador de vapor o puede ser bombeada a un sistema de almacenamiento térmico donde se guardará para su uso posterior.

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Cam po S olar
Calentador HTF
Almacenamiento de Sales Fundidas de 2 Tanques

Sobrecalentador Solar

Turbinade Vapor

Gas

Tanque de Sal Caliente

Condensador

Generador de Vapor Precalentador Solar Desaireador Tanque de Sal Fría Recalentador Solar Tanque de Expansión

Precale ntador de Baja Presión

Figura 10: Operación de campo solar, almacenamiento y ciclo a vapor en el proyecto Central Termosolar

En la Figura 10 se puede observar el funcionamiento de la Central Termosolar en susdiferentes modos de operación: En el modo de operación directa, el fluido térmico pasa desde el campo solar al sistema de generación de vapor solar donde se produce vapor a una temperatura de 377°C y una presión de 98 bares, haciendo pasar el fluido térmico por tres intercambiadores de calor conectados en serie (precalentador, evaporador y sobrecalentador). El fluido HTF sale enfriado del precalentadory es enviado al campo solar para ser calentado de nuevo. De este modo, el fluido térmico actúa como el medio de transferencia de calor entre el campo solar y la central de generación del ciclo de vapor, calentándose en los colectores solares y enfriándose al producir el vapor que demanda el turbogenerador. El vapor así producido se envía a la central de generación, donde se expande en una turbinade vapor que acciona el correspondiente generador de electricidad. A la salida de la turbina, se le extrae el calor residual al vapor expansionado por medio de torres de refrigeración por evaporación de tiro forzado. Mediante este proceso, la radiación solar recogida y concentrada por el campo solar es convertida en electricidad y posteriormente se entrega a la red eléctrica general.

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