{"id":130991,"date":"2010-10-11T08:05:06","date_gmt":"2010-10-11T07:05:06","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=130991"},"modified":"2010-10-11T08:13:06","modified_gmt":"2010-10-11T07:13:06","slug":"solar-termoelectrica-de-receptor-central-rc-lento-pero-prometedor-despliegue-comercial","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2010\/10\/11\/130991","title":{"rendered":"Solar Termoel\u00e9ctrica de receptor central (RC), lento pero prometedor despliegue comercial"},"content":{"rendered":"

Autor: [F\u00e9lix T\u00e9llez Sufrategui-SSC-CIEMAT]<\/strong><\/p>\n

Los sistemas de receptor central, despu\u00e9s de la fase de escalado y demostraci\u00f3n del concepto, se encuentran hoy en d\u00eda en su primera etapa de explotaci\u00f3n comercial, con las dos primeras plantas operando en Espa\u00f1a desde 2007-2009. Aunque esta opci\u00f3n tecnol\u00f3gica es actualmente menos elegida para su implementaci\u00f3n dentro del RD 661\/2007 espa\u00f1ol que la de Canales Parab\u00f3licos (CP), con solo una planta en construcci\u00f3n, los proyectos internacionales (principalmente en EE.UU.) en contrataci\u00f3n si equiparan ambas tecnolog\u00edas (con alrededor de 5.5 Gwe en proyectos de CP y unos 3.5 en proyectos de RC). La raz\u00f3n principal es la mayor percepci\u00f3n de riesgo tecnol\u00f3gico asociada a la menor experiencia comercial de los RC frente a los CP. Este aspecto se compensa con el mayor potencial de reducci\u00f3n de costes y la mayor eficiencia global de planta de RC frente a CP.<\/p>\n

\u00a0El ensayo de m\u00e1s de 10 peque\u00f1as instalaciones experimentales de este tipo (0,5\u201110\u00a0MW), principalmente en los a\u00f1os 80 del pasado siglo, sirvi\u00f3 para demostrar la viabilidad t\u00e9cnica del concepto y su capacidad para operar con grandes sistemas de almacenamiento t\u00e9rmico.<\/p>\n

Los distintos proyectos de desarrollo tecnol\u00f3gico que han tenido lugar desde entonces han permitido mejorar progresivamente componentes y procedimientos, y con ellos el rendimiento de la conversi\u00f3n de energ\u00eda solar a el\u00e9ctrica. Esto ha permitido la reciente puesta en marcha de las primeras plantas comerciales conectadas a red, competitivas en las condiciones del mercado energ\u00e9tico actual, as\u00ed como la construcci\u00f3n y pr\u00f3xima explotaci\u00f3n de nuevas plantas principalmente en Espa\u00f1a y Estados Unidos.<\/p>\n

1.1.\u00a0PROYECTOS EXPERIMENTALES<\/strong><\/span><\/p>\n

A finales de los a\u00f1os 70 y principio de los 80 tuvo lugar la construcci\u00f3n de un total de ocho centrales solares de torre distribuidas en distintos pa\u00edses, con potencias en el rango de 0,5 a 10\u00a0MWe y cuyo fin primordial fue la experimentaci\u00f3n. Estas plantas fueron ensayadas a comienzos de los a\u00f1os 80 (Tabla 1). Cinco de ellas utilizaban sistemas agua\/vapor, dos sales fundidas, y una utilizaba sodio. Si bien dichas centrales demostraron la viabilidad del proceso para la producci\u00f3n de electricidad, se trataba de plantas peque\u00f1as, los rendimientos obtenidos en todos los casos estuvieron por debajo de las expectativas de dise\u00f1o y los costes fueron superiores al umbral de comercialidad. De estas centrales, la planta Solar One ha sido la \u00fanica que consigui\u00f3 completar campa\u00f1as anuales de producci\u00f3n con resultados fiables aunque inferiores a los esperados.<\/p>\n

Tras la finalizaci\u00f3n de los primeros proyectos de ensayo entre 1986 y 1988, varias de estas plantas fueron desmanteladas mientras que otras permanecen todav\u00eda activas como centros de experimentaci\u00f3n, siendo las instalaciones de la Plataforma Solar de Almer\u00eda las que m\u00e1s actividad han desarrollado desde entonces.<\/p>\n

A mediados de los 90, y despu\u00e9s de un periodo de m\u00e1s de 10 a\u00f1os sin que entrase en funcionamiento ninguna nueva planta experimental, comenz\u00f3 a operar la planta Solar Two sobre el mismo campo de heli\u00f3statos y torre de Solar One, hasta que fue paralizada en 1999.<\/p>\n

A partir del a\u00f1o 2000, coincidiendo con el renovado inter\u00e9s por las tecnolog\u00edas de generaci\u00f3n\u00a0 el\u00e9ctrica mediante energ\u00edas renovables, se han puesto en marcha numerosas plantas en varios pa\u00edses distintos. De ellas, hay cuatro de que son instalaciones experimentales pertenecientes a centros de investigaci\u00f3n (Weizmann, J\u00fclich, CSIRO y Dahan). El resto son o bien plantas comerciales o bien plantas de demostraci\u00f3n que sirven como paso previo a la instalaci\u00f3n de centrales comerciales a mayor escala.<\/p>\n

En la Tabla 1 se presenta el listado de todas las centrales de torre que han existido hasta la fecha a nivel experimental, para posteriormente detallar en profundidad cada uno de estos proyectos.<\/strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n

<\/strong><\/span>\u00a0\"Imagen1\"<\/p>\n

1.2. PROYECTOS COMERCIALES O PRECOMERCIALES<\/strong><\/span><\/p>\n

La experiencia acumulada en los distintos proyectos de desarrollo tecnol\u00f3gico que han tenido lugar en los \u00faltimos a\u00f1os, junto con los sistemas de incentivos y otras medidas de fomentos de las energ\u00edas renovables en los mercados el\u00e9ctricos internacionales, ha permitido que por primera vez en la historia se plantee la construcci\u00f3n de las plantas comerciales de receptor central. En la Tabla 2 se enumeran los proyectos de centrales de torre comerciales o precomerciales que existen en la actualidad en el mundo, tanto en operaci\u00f3n como en construcci\u00f3n.<\/p>\n

Tabla 2. Centrales de torre operativas, en construcci\u00f3n y en proyecto en Espa\u00f1a.<\/strong><\/p>\n

\"Imagen2\"<\/p>\n

1.2.1.\u00a0\u00a0 PS10 y PS20<\/strong><\/p>\n

La PS10 es la primera planta solar t\u00e9rmica de torre a escala mundial que produce electricidad de una forma estable y comercial. La empresa Sol\u00facar del Grupo Abengoa es la promotora y propietaria de esta central que se encuentra operativa desde Marzo del 2007, en Sanl\u00facar la Mayor, Sevilla.<\/p>\n

Es destacable la eficiencia total anual esperada de la central, cuyo c\u00e1lculo aproximado resulta en un 16,30%.<\/p>\n

\"Imagen3\"<\/p>\n

La central solar PS10, tiene un sistema de almacenamiento de 30 minutos y est\u00e1 preparada para quemar entre un 12% y un 15% de gas natural bajo condiciones de baja irradiaci\u00f3n. Sol\u00facar ha estimado una capacidad de generaci\u00f3n anual de 24,3\u00a0GWh.<\/p>\n

Los primeros meses desde la conexi\u00f3n a red de la planta sirvieron para adquirir experiencia en su operaci\u00f3n y solventar algunos problemas t\u00e9cnicos. Los datos monitorizados a partir de Julio de 2007 confirman el correcto funcionamiento de la planta, aunque por debajo de las previsiones. Ya en 2008 la generaci\u00f3n el\u00e9ctrica se adapt\u00f3 con mayor precisi\u00f3n a las estimaciones, al menos hasta la fecha de la que se tiene constancia (Figura 2).<\/p>\n

\"Imagen4\"<\/p>\n

1.2.1.1.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 PS20<\/strong><\/p>\n

La central PS20, tras su entrada en servicio en periodo de pruebas desde abril de 2009 fue oficialmente inaugurada en septiembre de 2009, convirti\u00e9ndose as\u00ed en la segunda central de torre comercial operativa en el mundo.<\/p>\n

La PS20 tiene un funcionamiento similar a la PS10, pero con casi el doble de potencia, 20\u00a0MW, por lo que es actualmente la planta de receptor central con mayor potencia nominal del mundo. El campo de heli\u00f3statos cuenta con 1.255 unidades de 120\u00a0m2, con una ocupaci\u00f3n de terreno de 95\u00a0Ha. La torre tiene una altura de 160\u00a0metros.<\/p>\n

Respecto a PS10, se han introducido varias mejoras. Entre las m\u00e1s importante, se ha mejorado la eficiencia del receptor y se han reducido los autoconsumos.<\/p>\n

\"Imagen5\"<\/p>\n

1.2.1.2.\u00a0\u00a0\u00a0 Gemasolar<\/strong><\/p>\n

La planta Gemasolar, antes denominada Solar Tres, de 17\u00a0MW de potencia nominal el\u00e9ctrica, ser\u00e1 a su finalizaci\u00f3n la primera central de receptor central de sales fundidas comercial en el mundo. Despu\u00e9s de la experiencia de Solar Two, la tecnolog\u00eda de sales fundidas se posicion\u00f3 como la mejor desarrollada dentro de la tecnolog\u00eda de torre, aunque en la actualidad, tras los proyectos PS10 y PS20, la tecnolog\u00eda agua-vapor est\u00e1 m\u00e1s demostrada a nivel comercial.<\/p>\n

Para el desarrollo de la planta se fund\u00f3 la empresa Torresol propiedad al 60% de SENER y 40% de Masdar. La ingenier\u00eda vasca tiene una amplia experiencia en proyectos termosolares, tanto en el dise\u00f1o de componentes (heli\u00f3statos, captadores cilindro-parab\u00f3licos, sistemas de almacenamiento) como en la modelizaci\u00f3n y simulaci\u00f3n de centrales termosolares. En el proyecto Gemasolar, SENER se encarga del dise\u00f1o b\u00e1sico de la planta y la mayor parte de sus elementos. Parte de la financiaci\u00f3n de la planta proviene de los fondos FP5 de la Uni\u00f3n Europea. Por su parte, Masdar (the Abu Dhabi Future Energy Company) es una compa\u00f1\u00eda establecida en 2006 y situada en la ciudad de Masdar (Abu Dhabi), dedicada al desarrollo, comercializaci\u00f3n y despliegue de soluciones en energ\u00eda renovables y tecnolog\u00edas limpias.<\/p>\n

El concepto tecnol\u00f3gico esta basado en las experiencias de Solar One y Solar Two, aunque escala el proyecto a un nivel superior, en concreto, el tama\u00f1o del campo de heli\u00f3statos es aproximadamente tres veces mayor. La turbina es tan s\u00f3lo un poco m\u00e1s grande que la de la planta Solar Two, pero el mayor campo de heli\u00f3statos y el sistema de almacenamiento t\u00e9rmico, permitir\u00e1 a la planta funcionar 24h al d\u00eda en verano y alcanzar un factor de capacidad anual del 65%.<\/p>\n

Se espera que la planta Gemasolar entre en funcionamiento en el tercer trimestre de 2011. El estado de la construcci\u00f3n en Noviembre de 2009 presentaba el aspecto que se puede ver en las im\u00e1genes de la Figura 4.<\/p>\n

\"Imagen6\"<\/p>\n

1.2.1.3.\u00a0\u00a0 Otros proyectos<\/strong><\/p>\n

Adem\u00e1s de las tres plantas comerciales construidas en Espa\u00f1a, y los dos proyectos de demostraci\u00f3n precomerciales, de Israel y EEUU, existen otros proyectos de centrales de receptor central en diferente nivel de desarrollo.<\/p>\n

En el caso de EEUU, se est\u00e1 apostando fuerte por la energ\u00eda solar termoel\u00e9ctrica, con una aparente estrategia de apostar por tecnolog\u00b4\u00f1ias de mayor riesgo (menores precedentes comerciales o curvas de aprendizaje menos desarrolladas), pero con mayores potencialidades a medio plazo (en prestaciones tecnico-econ\u00f3micas). As\u00ed de un total de unos 10 Gigavatios en proyectos Solares termoel\u00e9ctricos, unos 5.6 eran cde Canales parab\u00f3licos, 3,5 de Receptor Central y 1,7 de Disco-stirling. Dos promotores acaparan casi todos los proyectos de Receptor Central en EE.UU.: eSolar y de Brightsource ambos han elegido agua-vapor sobrecalentado como fluido caloportador, pero con diferente paradigma de dise\u00f1o. As\u00ed, mientras Brigthsource ha optado por ir a mayores escalas (de planta) con una o muy pocas torres en el dise\u00f1o del campo solar, eSolar ha optado por la modularidad como paradigma de dise\u00f1o.<\/p>\n

En el caso de eSolar, recientemente ha anunciado varios PPAs (power purchase agreements) y el inicio de los proyectos para desarrollar y construir varias plantas comerciales en colaboraci\u00f3n con NRG Energy (500\u00a0MW\u00a0 en el suroeste de EEUU). El primer proyecto conjunto ser\u00e1 una instalaci\u00f3n de 92\u00a0MW (compuesta de dos plantas gemelas de 46\u00a0MW) situada en Santa Teresa (Nuevo Mexico) y cuya producci\u00f3n ser\u00e1 adquirida por El Paso Electric seg\u00fan el correspondiente PPA. El inicio de la construcci\u00f3n est\u00e1 previsto para mediados de 2010. M\u00e1s adelante se desarrollar\u00e1n 245\u00a0MW en California seg\u00fan el acuerdo con Southern California Edison y otros 92\u00a0MW adicionales en el marco del PPA con Pacific Gas & Electric (PG&E).<\/p>\n

\"Imagen7\"<\/p>\n

Por su parte, BrightSource est\u00e1 actualemente desarrollando su primer proyecto comercial: el Ivanpah Solar Power Complex en el desierto de Mojave (California). El complejo estar\u00e1 formado por tres plantas separadas que sumar\u00e1n un total de 400\u00a0MW y proveer\u00e1n de electricidad a PG&E and Southern California Edison. La construcci\u00f3n comenzar\u00e1 el segundo semestre de este a\u00f1o 2010, despu\u00e9s de la revisi\u00f3n de todos los permisos por la California Energy Commission y el Department of Interior\u2019s Bureau of Land Management. Est\u00e1 previsto que la primera planta se conecte a la red a mediados de 2010.<\/p>\n

Otra empresa estadounidense que tiene previsto construir centrales de torre a corto plazo es Solar Reserve. El tipo de planta que promueve Solar Reserve tiene una configuraci\u00f3n basada en la experiencia de Solar Two, con sales fundidas como fluido de trabajo. La temperatura de operaci\u00f3n de las plantas ser\u00e1 alrededor de 537\u00baC y dispondr\u00e1n de sistemas de almacenamiento t\u00e9rmico. Por el momento, Solar Reserve ha firmado PPAs con las compa\u00f1\u00edas el\u00e9ctricas NV Energy y PG&E.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Autor: [F\u00e9lix T\u00e9llez Sufrategui-SSC-CIEMAT] Los sistemas de receptor central, despu\u00e9s de la fase de escalado y demostraci\u00f3n del concepto, se encuentran hoy en d\u00eda en su primera etapa de explotaci\u00f3n comercial, con las dos primeras plantas operando en Espa\u00f1a desde 2007-2009. Aunque esta opci\u00f3n tecnol\u00f3gica es actualmente menos elegida para su implementaci\u00f3n dentro del RD 661\/2007 espa\u00f1ol que la de Canales Parab\u00f3licos (CP), con solo una planta en construcci\u00f3n, los proyectos internacionales (principalmente en EE.UU.) en contrataci\u00f3n si equiparan ambas tecnolog\u00edas (con alrededor de 5.5 Gwe en proyectos de CP y unos 3.5 en proyectos de RC). La raz\u00f3n principal\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[545,543,549],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/130991"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=130991"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/130991\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":131015,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/130991\/revisions\/131015"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=130991"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=130991"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=130991"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}