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¿Cómo funciona central solar térmica?

marzo 17, 2022
¿Cómo funciona central solar térmica?

Electricidad solar térmica

La tecnología de concentración solar térmica (CST) aprovecha la energía del Sol para generar electricidad. Utiliza lentes y reflectores para concentrar la luz solar, calentar un fluido como el agua o el aceite y producir vapor para accionar una turbina.

En la fase actual de desarrollo de la tecnología, las principales aplicaciones de la energía solar térmica son el calentamiento del agua, la calefacción de edificios y el calentamiento de piscinas. En general, los colectores utilizados son colectores planos de energía solar, en posición fija.

En los de tipo no concentrado, la superficie que recoge la energía solar es la misma que la que absorbe la energía. Mientras que en los colectores de concentración, la superficie que recoge la energía solar es mayor, a veces cientos de veces mayor, que la superficie de absorción.

Las centrales termosolares utilizan los rayos del Sol para calentar un fluido y producir vapor a alta presión y temperatura. El vapor, a su vez, se convierte en energía mecánica en una turbina y en electricidad en un generador convencional acoplado a la turbina.

Diagrama de flujo de la planta de energía solar

El líquido calentado se suministra a la unidad generadora, donde el calor se utiliza para evaporar el agua. El vapor acciona las turbinas y genera electricidad. Aunque la tecnología se utiliza comercialmente, la investigación en este campo aún continúa para optimizar los componentes del sistema.

Nos dedicamos a la construcción de centrales termosolares en el marco del contrato EPC. Nuestros expertos realizan el estudio de viabilidad, el diseño detallado, la adquisición de equipos, la instalación y la configuración de todos los componentes.

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Diseñamos tecnologías de generación de energía alternativa que son asequibles y atractivas para los clientes. Nuestro trabajo está orientado a reducir los costes mediante la mejora del diseño y la automatización del funcionamiento y el mantenimiento de los sistemas energéticos.

Este diseño reduce la pérdida de energía de la radiación solar por unidad de superficie. Además, los rayos reflejados en la parte superior del colector pueden no llegar al tubo receptor. Para minimizar estas pérdidas, los colectores parabólicos se construyen con la mayor longitud posible.

La eficacia de los concentradores depende en gran medida de la calidad de las superficies reflectantes, así como de la forma parabólica. En el caso de la más mínima desviación, los rayos no caerán sobre el tubo receptor.

Diagrama de la planta de energía solar térmica

En las centrales termosolares, la radiación solar se utiliza para generar electricidad en lo que, por lo demás, es un proceso de central eléctrica convencional. Los espejos concentran la luz solar en un colector de radiación y calientan un medio portador de calor, generalmente aceite térmico. Una turbina transforma esta energía en electricidad. En zonas secas y calurosas con una alta proporción de luz solar directa, las centrales termosolares son una forma eficaz de transformar la energía solar en electricidad.

En la actualidad, se están construyendo y explotando comercialmente cantidades considerables de centrales solares térmicas. Sigue siendo necesario investigar y desarrollar para abaratar la construcción y el funcionamiento de las centrales, y así reducir considerablemente los costes de generación de electricidad. En la actualidad, la electricidad de las centrales termosolares sigue siendo tres o cuatro veces más cara que la de las centrales de combustibles fósiles. A medida que el mercado siga desarrollándose (economías de escala) y se realicen más trabajos de investigación y desarrollo eficientes, puede ser posible (según un estudio de la EASAC de noviembre de 2011) reducir los costes de generación de electricidad en un 50-60% en los próximos 10 a 15 años.

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Energía solar concentrada

Los sistemas de generación de energía solar térmica/eléctrica recogen y concentran la luz solar para producir el calor de alta temperatura necesario para generar electricidad. Todos los sistemas de energía solar térmica tienen colectores de energía solar con dos componentes principales: reflectores (espejos) que captan y enfocan la luz solar hacia un receptor. En la mayoría de los tipos de sistemas, un fluido de transferencia de calor se calienta y circula en el receptor y se utiliza para producir vapor. El vapor se convierte en energía mecánica en una turbina, que acciona un generador para producir electricidad. Los sistemas de energía solar térmica cuentan con sistemas de seguimiento que mantienen la luz solar enfocada hacia el receptor durante todo el día, a medida que el sol cambia de posición en el cielo. Las centrales termosolares suelen tener un gran campo o conjunto de colectores que suministran calor a una turbina y un generador. Varias instalaciones de energía solar térmica en Estados Unidos tienen dos o más plantas de energía solar con matrices y generadores separados.

Los sistemas de energía solar térmica también pueden tener un componente de sistema de almacenamiento de energía térmica que permite al sistema de colectores solares calentar un sistema de almacenamiento de energía durante el día, y el calor del sistema de almacenamiento se utiliza para producir electricidad por la noche o durante el tiempo nublado. Las centrales solares térmicas también pueden ser sistemas híbridos que utilizan otros combustibles (normalmente gas natural) para complementar la energía del sol durante los periodos de baja radiación solar.

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