{"id":132936,"date":"2016-03-16T08:16:04","date_gmt":"2016-03-16T07:16:04","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=132936"},"modified":"2016-03-11T14:23:25","modified_gmt":"2016-03-11T13:23:25","slug":"nuevos-disenos-en-tecnologias-solares-de-concentracion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2016\/03\/16\/132936","title":{"rendered":"Nuevos dise\u00f1os en tecnolog\u00edas solares de concentraci\u00f3n"},"content":{"rendered":"

Autora: Mar\u00eda Isabel Rold\u00e1n Serrano. CIEMAT-Plataforma Solar de Almer\u00eda<\/span><\/strong><\/p>\n

\u00a0Uno de los principales objetivos de la pol\u00edtica energ\u00e9tica europea es el aumento de la participaci\u00f3n de las energ\u00edas renovables hasta significar un 20% dentro del sector en el a\u00f1o 2020. El desarrollo de las renovables tendr\u00e1 adem\u00e1s una gran influencia en la reducci\u00f3n de las emisiones de CO<\/span>2<\/sub>, fijada en un 80-95% para el a\u00f1o 2050 <\/span>[1]. En este contexto, la energ\u00eda solar tiene un papel clave en el modelo energ\u00e9tico del futuro, ya que es una fuente de energ\u00eda pr\u00e1cticamente inagotable. Sin embargo, el elevado coste de la tecnolog\u00eda solar desarrollada es un obst\u00e1culo que se debe superar para lograr su implantaci\u00f3n definitiva [2]. <\/span><\/p>\n

Por un lado, las c\u00e9lulas fotovoltaicas cuentan con un amplio margen para las mejoras t\u00e9cnicas, puesto que la nanotecnolog\u00eda, las c\u00e9lulas multicapa y las de concentraci\u00f3n prometen rendimientos mucho m\u00e1s elevados. As\u00ed, por ejemplo, el Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts (MIT) ha desarrollado una c\u00e9lula fotovoltaica ultrafina, ligera y flexible empleando un pol\u00edmero (parileno) tanto en el sustrato como en la capa protectora (Figura 1a); lo que permite que pueda ser empleada para el suministro de energ\u00eda en equipos electr\u00f3nicos port\u00e1tiles de nueva generaci\u00f3n [3]. <\/span><\/p>\n

Otros nuevos dise\u00f1os han unido sistemas de concentraci\u00f3n a las c\u00e9lulas fotovoltaicas con el fin de mejorar la eficiencia de los paneles solares tradicionales. Uno de estos dise\u00f1os son las esferas solares (Figura 1b) que consisten en una estructura esf\u00e9rica de cristal rellena de agua para dirigir los rayos solares a unas c\u00e9lulas fotovoltaicas situadas en el foco de concentraci\u00f3n y, a su vez, est\u00e1 asociada a un sistema de seguimiento de la posici\u00f3n del Sol; consiguiendo as\u00ed un 70% m\u00e1s de eficiencia que la obtenida por los paneles fotovoltaicos tradicionales [4]. Un dise\u00f1o similar es el de los llamados globos solares (Figura 1c), formados por una capa delgada, ligera y flexible de c\u00e9lulas fotovoltaicas situadas en el foco de concentraci\u00f3n de un globo transparente de 2 m de di\u00e1metro. Los rayos solares alcanzan una capa reflectante y son dirigidos hacia dicho foco; de forma que se puede generar unas 400 veces m\u00e1s energ\u00eda que la conseguida mediante el panel fotovoltaico. Este sistema posee una infraestructura mucho m\u00e1s barata que las tradicionales y, al estar suspendidos en un soporte, se pueden instalar en grandes extensiones de terreno con un impacto ambiental reducido [4].<\/span><\/p>\n

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Figura 1.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 <\/strong>Nuevos dise\u00f1os en energ\u00eda solar fotovoltaica: a) c\u00e9lulas ultrafinas [3], b) esferas solares y c) globos solares [4].<\/p>\n

Por su parte, las centrales termosolares, basadas en la generaci\u00f3n de calor, pueden dotarse de sistemas de almacenamiento energ\u00e9tico que les permitan suministrar electricidad en cualquier rango horario. Una de las nuevas tecnolog\u00edas de almacenamiento, desarrollada por Southern Research (SR) para centrales de torre, consiste en transferir la energ\u00eda termoqu\u00edmica, debida a una reacci\u00f3n de carbonataci\u00f3n reversible de un \u00f3xido de calcio refinado y reforzado, a un intercambiador de calor de placas paralelas conectado a un ciclo de potencia de CO<\/span>2<\/sub> supercr\u00edtico (s-CO2<\/sub>). Seg\u00fan SR, la alta densidad del material permite reducir el volumen de almacenaje de las sales fundidas a una sexta parte y, las mayores temperaturas alcanzadas (750\u00baC), permiten emplear un ciclo de potencia con s-CO2<\/sub> que logra un 10% m\u00e1s de eficiencia en la conversi\u00f3n calor-electricidad que los ciclos convencionales <\/span>[5]. <\/span><\/p>\n

En la tecnolog\u00eda de cilindro-parab\u00f3licos, se plantea disminuir costes en el campo solar mediante el aumento del \u00e1rea de apertura del captador, tal y como se ha contemplado en el proyecto Noor II en Marruecos [5]. Adem\u00e1s, SCHOTT Solar propone nuevos conceptos de tubo receptor considerando mayores dimensiones y nuevos fluidos caloportadores para aumentar la eficiencia alcanzando temperaturas mayores de 500\u00baC [6].<\/span><\/p>\n

Otro desarrollo de las plantas termosolares es contar con un ciclo combinado h\u00edbrido solar integrado para aumentar el rendimiento de la planta. El campo solar (ya sea un cilindro parab\u00f3lico, un reflector lineal de Fresnel o una torre central de heliostatos) proporciona vapor adicional durante las horas de alta radiaci\u00f3n solar para alimentar la turbina de vapor principal. De esta forma, se estimula la producci\u00f3n de vapor y, en consecuencia, la potencia de salida el\u00e9ctrica con un coste extra relativamente bajo [7].<\/span><\/p>\n

En el dise\u00f1o de heliostatos, aparece como novedad el heliostato Stellio de forma pentagonal con t\u00e9cnicas innovadoras de construcci\u00f3n y software inteligente para reducir alrededor de un 20% la inversi\u00f3n en el campo de heliostatos de las centrales de torre. Su forma pentagonal permite reducir los efectos de los bloqueos y las sombras en el campo solar, al tiempo que permite reducciones rentables de las dimensiones est\u00e1ndar de los reflectores. Adem\u00e1s, emplea dispositivos de seguimiento lineal en ambos ejes y su dise\u00f1o evita grandes deformaciones estructurales en las esquinas de los reflectores, gracias a una estructura sim\u00e9trica con igual rigidez en todas las direcciones [8].<\/span><\/p>\n

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Figura 2.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 <\/strong>Nuevos dise\u00f1os en energ\u00eda solar de concentraci\u00f3n: a) elementos de mejora en el dise\u00f1o de captadores cilindro-parab\u00f3licos [5], b) heliostato Stellio [7]. <\/span><\/p>\n

Por tanto, como consecuencia de la aparici\u00f3n de dise\u00f1os innovadores m\u00e1s rentables y eficientes, la energ\u00eda solar est\u00e1 m\u00e1s cerca de implantarse como una alternativa real en el modelo energ\u00e9tico del futuro. <\/span><\/p>\n

Fuentes<\/span>:<\/span><\/p>\n

    \n
  1. Policy Department Economic and Scientific Policy, European renewable energy network-Study<\/em>, IP\/A\/ITRE\/ST\/2011-07, European Union, (2011).<\/li>\n
  2. http:\/\/www.investigacionyciencia.es\/<\/span><\/a><\/li>\n
  3. http:\/\/news.mit.edu\/2016\/<\/span><\/a><\/li>\n
  4. http:\/\/ecoinventos.com\/<\/span><\/a><\/li>\n
  5. http:\/\/es.csptoday.com\/<\/span><\/a><\/li>\n
  6. http:\/\/helionoticias.es\/<\/span><\/a><\/li>\n
  7. https:\/\/www.sulzer.com\/<\/span><\/a><\/li>\n
  8. \n

    http:\/\/www.sbp.de\/<\/span><\/a><\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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