Pierre elbaz. la generación con plantas solares modulares de receptor central

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Seminario: Pequeños sistemas modulares para centrales solares termoeléctricas

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  • 1. SISTEMAS MODULARES PARA CENTRALES SOLARES TERMOELÉCTRICAS PLANTA TERMOSOLAR MODULAR HÍBRIDA DE 100 kW Madrid, 1 de Julio de 2010
  • 2. INDICE INTRODUCCIÓN TECNOLOGÍA AORA SOLAR C O OGÍ O SO FUTURO www.aorasolar.es 2
  • 3. INDICE INTRODUCCIÓN TECNOLOGÍA AORA SOLAR C O OGÍ O SO FUTURO www.aorasolar.es 3
  • 4. INTRODUCCIÓN Siglo III a.C. Arquímedes, en la batalla de Siracusa, utilizó unos espejos hexagonales hechos de bronce para reflejar los rayos solares, concentrándolos en la flota romana con el objetivo de destruirla. www.aorasolar.es 4
  • 5. INTRODUCCIÓN SISTEMAS DE RECEPTOR CONCENTRADORES LINEALES CENTRAL O TORRE SOLAR DE FRESNEL SISTEMA DE DISCO PARABOLICO CANALES PARABOLICOS Fuente: Adaptado de “Energía solar térmica de concentración : perspectiva mundial 2009” www.aorasolar.es 5
  • 6. INTRODUCCIÓN Los esquemas de funcionamiento actuales de las plantas solares termoeléctricas con concentradores cilindro-parabólicos son tecnológicamente maduros y de difícil y costosa mejora de eficiencia. Fuente: Eduardo Zarza. “Retos actuales de I+D en Tecnología Solar Termoeléctrica.” Jornada Sobre Energía Solar Termoelectrica . Genera 2010 www.aorasolar.es 6
  • 7. INTRODUCCIÓN Las plantas solares termoeléctricas de concentración de torre tienen consumos internos importantes y es costoso hacerlas gestionables Fuente: Eduardo Zarza. “Retos actuales de I+D en Tecnología Solar Termoeléctrica.” Jornada Sobre Energía Solar Termoelectrica . Genera 2010 www.aorasolar.es 7
  • 8. INTRODUCCIÓN PRINCIPALES INCONVENIENTES DE LAS GRANDES PLANTAS TERMOSOLARES CONVENCIONALES 1. 1 Necesidad de grandes superficies de terreno con especificaciones concretas (llano, y concentrado). 2. Grandes inversiones económicas. 3. 3 Capacidad de evacuación eléctrica elevada elevada. 4. No admite la implantación de la generación distribuida 5. Gran consumo de agua. 6. Tiempo elevado de puesta en marcha. 7. Fallos del sistema en bloque www.aorasolar.es 8
  • 9. INDICE INTRODUCCIÓN TECNOLOGÍA AORA SOLAR C O OGÍ O SO FUTURO www.aorasolar.es 9
  • 10. TECNOLOGÍA AORA SOLAR DST Distributed Solar Thermal PV CSP www.aorasolar.es 10 10
  • 11. TECNOLOGÍA AORA SOLAR CARACTERÍSTICAS INNOVADORAS DE LA TECNOLOGÍA AORA • Funcionamiento modular en unidades de 100kW. • Posibilidad de implantación distribuida en forma de agrupaciones d por ejemplo, 1 MW i de, j l MW. • Menores exigencias de superficie y orografía del terreno. • Posibilidad de ampliación escalonada de la instalación. • No requiere agua (exceptuando la necesaria para limpieza). • Reducidos tiempos de puesta en marcha. • Funcionamiento híbrido con aire como fluido caloportador p y/o distintos tipos de combustibles: biogás, biomasa, fuel, etcétera. • Utilización de la energía térmica sobrante para su aplicación en diferentes procesos. • Bajo coste de mantenimiento. Mantenimiento escalonado. www.aorasolar.es 11
  • 12. TECNOLOGÍA AORA SOLAR PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO CON COMBUSTIBLE www.aorasolar.es 12
  • 13. TECNOLOGÍA AORA SOLAR PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO CON RADIACIÓN SOLAR www.aorasolar.es 13
  • 14. TECNOLOGÍA AORA SOLAR COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN Una unidad estándar incluye una turbina de gas de 100 kW eléctricos y 170 kW térmicos que se integra con el receptor solar, colocándose ambos elementos en la parte superior de una torre de 30 metros de altura La altura. torre se ubica frente a un campo de heliostatos que suponen una superficie de reflexión de entre 600 m2 y 700 m2, aproximadamente. El área total requerida para el campo de heliostatos y la torre es de 1.800 m2. q p p Los componentes básicos de la instalación son: 1. Campo Solar. 2. Torre. 3. Sistema de generación de potencia. Receptor solar y concentrador. Equipo turbina-generador. 4. Sistema de control. www.aorasolar.es 14
  • 15. TECNOLOGÍA AORA SOLAR COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Campo Solar Configuración ejemplo de un campo solar para una planta de 100kW N Nº Heliostatos: 30 Área reflexión: 690 m2 Terreno ocupado: 1800 m2 www.aorasolar.es 15
  • 16. TECNOLOGÍA AORA SOLAR COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Campo Solar www.aorasolar.es 16
  • 17. TECNOLOGÍA AORA SOLAR COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Torre Características Material Acero Altura 30 m Peso 12,5 toneladas Plataforma de 5.5m trabajo www.aorasolar.es 17
  • 18. TECNOLOGÍA AORA SOLAR COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Sistema de generación de energía Turbina Concentrador secundario C t d d i Receptor solar R t l www.aorasolar.es 18
  • 19. TECNOLOGÍA AORA SOLAR COMPONENTES DE LA INSTALACION: Sistema de generación de energía Turbina Concentrador secundario C t d d i Receptor solar R t l www.aorasolar.es 19
  • 20. TECNOLOGÍA AORA SOLAR COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Sistema de generación de PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO energia 100 kWe 170 kWt www.aorasolar.es 20
  • 21. TECNOLOGÍA AORA SOLAR COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Turbina Características técnicas turbina Parámetros de • Presión de trabajo 4.5 bar funcionamiento • Temperatura gases entrada 950ºC Eléctricas Potencia eléctrica 100 kW Voltaje Trifásica 400 VAC 50 (60) Hz Térmicas Potencia térmica 170 kW Temperatura gases de 270º salida del recuperador www.aorasolar.es 21
  • 22. TECNOLOGÍA AORA SOLAR COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Receptor solar Características técnicas receptor solar Temperatura de >1000 °C salida Presión de trabajo 4.5 bar(a) Fluido caloportador AIRE COMPRIMIDO www.aorasolar.es 22
  • 23. TECNOLOGÍA AORA SOLAR COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Turbina y Receptor solar www.aorasolar.es 23
  • 24. TECNOLOGÍA AORA SOLAR COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Sistema de control El sistema de control integra a todos los elementos de la instalación 1. Campo solar: movimientos y calibración. 2. 2 Sistema de generación: Receptor y turbina turbina. 3. Master Control. www.aorasolar.es 24
  • 25. TECNOLOGÍA AORA SOLAR PRINCIPALES VENTAJAS Sistema modular. Sistema híbrido híbrido. Potencial de funcionamiento 24/7. Uso eficiente del suelo suelo. Flexibilidad de operación. Mantenimiento escalonado. Posibilidad de aprovechamiento del calor residual No hay vapor a condensar. Gestionable. www.aorasolar.es 25
  • 26. TECNOLOGÍA AORA SOLAR VENTAJAS DE LA MODULARIDAD Uso eficiente del suelo: 5 Módulos ,500 kW www.aorasolar.es 26
  • 27. TECNOLOGÍA AORA SOLAR VENTAJAS DE LA MODULARIDAD Generación centralizada www.aorasolar.es 27
  • 28. TECNOLOGÍA AORA SOLAR VENTAJAS DE LA MODULARIDAD Generación distribuida www.aorasolar.es 28
  • 29. TECNOLOGÍA AORA SOLAR VENTAJAS DE LA HIBRIDACION Funcionamiento 24/7 mediante utilización de combustible en ausencia de sol Diesel Gas natural Biogás Bio fuel www.aorasolar.es 29
  • 30. TECNOLOGÍA AORA SOLAR APROVECHAMIENTO CALOR RESIDUAL Utilización de los kW eléctricos A A.1- Autoconsumo para planta de desalinización A.2-Venta de energía eléctrica Utilización de los kW térmicos B B.1- Calefacción para invernadero B.2-Producción de frío por absorción Aplicación a invernaderos C C.1- Agua para riego procedente de desalinización C.2-Regrigeración procedente planta absorción www.aorasolar.es 30
  • 31. INDICE INTRODUCCIÓN TECNOLOGÍA AORA SOLAR C O OGÍ O SO FUTURO www.aorasolar.es 31
  • 32. FUTURO HELIOSTAO SISTEMA DE CONTROL SUPERFICIE REFLECTANTE AORA I D TURBINA TORRE www.aorasolar.es 32
  • 33. Gracias por su atención G i t ió www.aorasolar.es pierre.elbaz@aorasolar.es javier.munoz@aorasolar.es C.C. Sotomarket, 1ª planta, oficina 6. Ctra Nac 340 Urbanización Sotogrande 340, 11310, San Roque (Cádiz). Tel: +34 956 695 297 Fax: +34 956 794 678