miércoles, julio 19, 2006

Chispas VI: Colectores Cilindro - Parabólicos


La tecnología termosolar de concentración por medio de colectores cilindro-parabólicos es la más desarrollada de todas, y la que hace más tiempo que se conoce. Durante los años 80 se instalaron en el desierto de Mojave hasta 356 MWe de esta tecnología en un total de 9 plantas, siendo la más pequeña de las mismas la primera, de 16 MWe, y las más grandes las dos últimas, de 80 MWe. La décima no llegó a instalarse.

Este amplio desarrollo se debió fundamentalmente a la primera crisis del petróleo, que llevó a las grandes potencias a invertir en investigación y desarrollo de energías alternativas que permitiesen una cierta independencia con respecto al mismo. Esto llevó a la aparición de subvenciones y primas a este tipo de energías en distintos puntos del mundo, como es el caso de California, que permitieron el desarrollo de estas tecnologías. Con la desaparición de la crisis, desaparecieron también las subvenciones, y de este modo, dejaron de hacerse instalaciones comerciales de este tipo. Y así se ha seguido hasta la actualidad.

También son de aquella época los primeros intentos con tecnologías de receptor central y disco parabólico que presenté en artículos anteriores.

Un colector cilindro - parabólico es un mecanismo como el que se muestra en la foto adjunta. Consiste en varios módulos cilindro-parabólicos, que son espejos normales y corrientes a los que se dota de forma parabólica, de forma que la radiación que reflejan vaya en todo caso a la línea focal (en este caso, al ser espejos rectos, el foco de la parábola es la línea formada por los focos de cada una de las parábolas que hay).

En la mencionada línea focal se coloca un tubo de acero encargado de recibir la radiación solar concentrada procedente de los espejos. La superficie exterior de este tubo es de cromo negro, de forma que se maximiza la absorción de radiación. Por el interior del tubo se hace circular un fluido, habitualmente un aceite especial, que es el que se emplea después para evaporar agua y producir electricidad en una turbina de vapor.

También se puede utilizar en otros procesos industriales diferentes de la producción de electricidad, como es el caso de destilerías, secaderos, depuradoras, desalinizadoras, etc, etc.

Lo ideal sería que la evaporación del agua se realizara en el interior de los propios colectores, pero esto conlleva ciertas dificultades debido al propio proceso de evaporación, así como desventajas económicas derivadas del hecho de necesitar elementos que trabajen a presiones muy superiores.

El rango de temperaturas a que trabaja un colector cilindro-parabólico es de hasta 400 ºC, con factores de concentración de la energía solar de hasta 60:1. Más arriba no es recomendable llegar debido al aumento de la emisividad del tubo de acero, que pone en riesgo la rentabilidad del conjunto por pérdidas térmicas.

El rendimiento óptico del sistema viene siendo de en torno al 70%, siendo el rendimiento de la planta de potencia de en torno a un 37%, por lo que se puede llegar a conseguir que el 26% de la energía solar efectivamente captada se convierta en electricidad. En instalaciones con un almacenamiento adecuado, se pueden conseguir capacidades de hasta el 46% (unas 4000 horas anuales de funcionamiento a plena carga); más allá de eso no es rentable llegar.

Existe amplia bibliografía sobre esta tecnología, debido sobre todo a las instalaciones SEGS (Solar Electric Generating Systems) de California, que a día de hoy continuan activas. La empresa israelí SOLEL cuenta ahora mismo con la patente de los colectores que hacen funcionar dichas instalaciones.

Hay bastantes proyectos de esta tecnología anunciados en varios paises, como USA, Egipto, Argelia o España. En el caso concreto de nuestro país, es notable la instalación Andasol, por parte de ACS en Guadix (100 MWe), y varias otras plantas de 50 MWe anunciadas por diferentes empresas como Iberdrola, Hidrogenesa y otras.

Un Saludo.

Camino iluminado por Huichilobos >> 2:26 p. m. :: 0 Recuerdos...

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