3 Plantas termosolares de concentraci n 1

Plantas termosolares de concentración

3. Plantas termosolares de concentración
3.1 Tipología de plantas termosolares de concentración

Las plantas termosolares se basan en el calentamiento de un fluido de acuerdo con un
ciclo termodinámico mediante radiación solar para después expandirlo en una turbina y
producir la potencia mecánica necesaria para mover un alternador y producir de esta formaenergía eléctrica.

Existe una gran variedad de soluciones para conseguir el mismo fin aunque todas se basan
en re direccionar la radiación solar que llega a lo largo de un día alrededor de un punto o una
línea por donde pasa el fluido que se calienta. Así pues, los equipos comunes de entre todas
las centrales termosolares de concentración son:
-

Sistema de re dirección de radiación solar

-Fluido de trabajo

-

Sistema de transferencia de calor al fluido de trabajo

-

Compresores o bombas para aumentar la presión al inicio del ciclo

-

Turbina donde se expande el fluido de trabajo

Opcionalmente, muchas soluciones pueden tener también un sistema de recuperación de
calor como economizadores o intercambiadores de calor a la salida de la turbina para
precalentar el fluido entrante en elsistema de absorción de radiación y de esta forma
aumentar el rendimiento total del ciclo termodinámico utilizado para el proceso.

Además, como la radiación solar es totalmente variable a lo largo del tiempo dentro de un
mismo día pero también a lo largo de un año entero de funcionamiento, para determinadas
plantas se utilizan sistemas de almacenamiento de energía que permiten aumentar laregularidad en la producción eléctrica pudiendo absorber pequeños transitorios dentro de un
mismo día como nubes sin necesidad de tener que recurrir a apoyos fósiles.

Por último, las plantas termosolares de concentración son eminentemente automáticas
en el sentido que han de poder seguir la trayectoria del sol en las medidas de sus posibilidades

Diseño básico de planta solar termoeléctrica de 100 kW16

Plantas termosolares de concentración
a lo largo del día y a veces incluso del año. Por esta razón, el sistema de control de este tipo de
tecnología es muy importante.
De esta forma, se pueden diferenciar cuatro sistemas principales de concentración solar
termosolar en función de si el seguimiento se realiza mediante uno o dos ejes. Para las
tecnologías que usan seguimiento en un eje las dosprincipales son:
- Plantas de concentrador cilindro-parabólico (CCP)
- Plantas termosolares Fresnel
Estas plantas se caracterizan por concentrar la radiación solar a lo largo de una superficie
lineal encargada de absorber la energía y trasmitirla al fluido de trabajo.
Las tecnologías que usan seguimiento en dos ejes son:
- Discos parabólicos
- Plantas de recepción central (CRS)

A diferencia de lasplantas de concentración en una superficie lineal, cuando se usa el
seguimiento en dos ejes se concentra la radiación solar en un punto o una superficie puntual.

A día de hoy no existe una supremacía clara de unas frente a otras aunque sí se puede
decir que las plantas de concentrador cilindro parabólico son las que más desarrolladas están
en estos momentos.

En la página siguiente se detalla unatabla comparativa de ventajas e inconvenientes de
los sistemas de concentración termosolar más utilizados a día de hoy.

Diseño básico de planta solar termoeléctrica de 100 kW

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Plantas termosolares de concentración

Sistema

Ventajas

Receptor central

-

Inconvenientes

Posibilidad

de

-

inversiones que otras

almacenamiento térmico
-

Relativamente

-

tecnologías.

altas
-

eficienciasNecesidad de mayores

Poca

densidad

de

espejos en el terreno.

Facilidad de integración
con ciclos Rankine muy
conocidos

Disco parabólico

-

Consiguen las más altas

-

eficiencias

Cilindro parabólico

-

Módulos pequeños

-

Poca inversión

-

Sistema

no

modular

Aplicaciones limitadas

-

Seguimiento del Sol sólo
en un eje que hace que
eficiencia no sea menor

Menor coste por metro...