Usuari:Mcapdevila/Central tèrmica solar
 | Aquest article tenia importants deficiències de traducció i ha estat traslladat a l'espai d'usuari. Podeu millorar-lo i traslladar-lo altra vegada a l'espai principal quan s'hagin resolt aquestes mancances. Col·laboreu-hi! |
Una central tèrmica solar o central termosolar és una instal·lació industrial en la qual, a partir de l'escalfament d'un fluït mitjançant radiació solar i el seu ús en un cicle termodinàmic convencional, es produeix la potència necessària per a moure un alternador per a generació d'energia elèctrica com en una central tèrmica clàssica.
Constructivament, és necessari concentrar la radiació solar perquè es puguin aconseguir temperatures elevades, de 300 º C fins a 1000 º C, i obtenir així un rendiment acceptable en el cicle termodinàmic, que no es podria obtenir amb temperatures més baixes. La captació i concentració dels rajos solars es fan per mitjà de miralls amb orientació automàtica que apunten a una torre central on s'escalfa el fluït, o amb mecanismes més petits de geometría parabòlica. El conjunt de la superfície reflectant i el seu dispositiu d'orientació es denomina heliostat.
Els fluids i cicles termodinàmics escollits en les configuracions experimentals que s'han assajat, així com els motors que impliquen, són variats, i van des del cicle Rankine (centrals nuclears, tèrmiques de carbó) fins al cicle Brayton (centrals de gas natural) passant per moltes altres varietats com el motor de Stirling, sent les més utilitzades les quals combinen l'energia termosolar amb el gas natural.
Evolució
[modifica]En els anys 1980 es van construir diverses centrals termoelèctriques solars amb dos conceptes diferents, les centrals de torre i les de cilindres parabòlics.
Què és una central de torre?
[modifica]Una central de torre-també coneguda com a sistema de receptor central-està composta per un sistema concentrador o camp d'heliostatos, que capta i concentra la component directa de la radiació solar sobre un receptor-on es produeix la conversió de l'energia radiant en energia tèrmica-que sol instal lar-se a la part superior d'una torre. El fluid de treball pot ser, entre altres, aire i vapor d'aigua.
Les centrals de cilindres parabòlics
[modifica](en Vista Aèria)-117.555 & spn = 0.023761,0.006686 & t = k & hl )
La diferència amb les anteriors està en la manera de recollir l'energia del Sol En lloc de heliostatos, s'empren miralls de forma cilindre parabòlica. Per el focus de la paràbola passa una canonada que rep els raigs concentrats del Sol, on s'escalfa el fluid, normalment un oli tèrmic. Una vegada escalfat el fluid, el procés és el mateix que el de les centrals de torre. Actualment el fluid arriba a temperatures pròximes a 400 º C.
Al desert del Mojave, Califòrnia, hi ha 9 centrals segs (Solar Electric Generating Station), que formen la major instal lació solar del planeta. N'hi ha entre 14 MWe i 80 MWe, i la seva capacitat total és de 354 MWe. Són centrals híbrides, és a dir, que produeixen electricitat a partir de l'energia solar i de combustible fòssil. La producció a partir de combustible fòssil no pot sobrepassar un determinat percentatge de la producció total per tal de tenir dret a subvencions. [1]
- Segs I i II es troben en Dagget.
- Segs III a VII estan en Kramer Junction.
- Segs VIII i IX estan en Harper Lake.
- Estava previst construir tres més, segs X, XI i XII, però el projecte es va suspendre.
Alguna està en funcionament des de 1985, i la darrera (segs IX) va començar a produir en 1991. La companyia que va gestionar aquestes centrals trencar, però la qual la va substituir va continuar la producció.
L'actualitat
[modifica]Centrals de torre o CRS
[modifica]
La central PS10, construïda per Abengoa en col laboració amb el CIEMAT a Sanlúcar la Mayor (Sevilla), està connectada a la xarxa elèctrica i produint des del 28 de febrer de 2007. Va ser inaugurada oficialment pel president de la junta d'Andalusia, Manuel Chaves, el 30 de març de 2007. Es preveu una vida operativa d'almenys 25 anys; és la primera central d'explotació comercial del seu tipus. El receptor és de vapor saturat, la potència és de 11 MWe (624 helióstatos i torre de 114 metres d'alçada) i s'espera una producció anual de 24,2 GWh.
S'ha iniciat l'execució de la PS20 (amb 1.255 helióstatos i torre de 150 metres i receptor de vapor sobreescalfat) amb una potència de 20 MWe, situada a l'oest de la PS10, i estan en diferents fases d'enginyeria altres plantes, tant de torre (com PS10 i PS20), cilindre parabòlics i mixtes, fins a un total de 305 MWe.
Centrals de cilindres parabòlics o DCS
[modifica]Prop de Guadix, en els Llanos de Calahorra, s'estan instal·lant les centrals Andasol per Mil lenni Solar i Cobra (filial de ACS), de 50 MW [2] cadascuna.
En la plataforma solar d'Sanlúcar la Mayor (Sevilla), a prop de les centrals de torre i camp de helióstatos PS10 i PS20, estan en construcció (obres iniciades el 2007) les centrals de col lectors cilindre parabòlics Solnova 1 i Solnova 3 de 50 MWe cadascuna.
A Boulder City, prop de Las Vegas, Nevada, està prevista una de 64 MW.
Les torres solars
[modifica]Una torre solar consisteix en una xemeneia molt alta i una gran superfície envidriada a la seva base. El Sol escalfa l'aire de la superfície acristalada, i aquest aire surt a gran velocitat per la xemeneia. A l'interior de la mateixa estan situats una sèrie de generadors elèctrics similars als dels aerogeneradors, que produeixen electricitat neta i sense consum d'aigua.
La superfície envidriada pot usar parcialment com hivernacle. La instal lació d'acumuladors de calor en la mateixa permet la generació nocturna d'electricitat.
En els anys 80 una d'aquestes torres solars va funcionar de forma intermitent durant set anys a Manzanares, Ciudad Real. Va arribar a produir 50kW. La superfície envidriada tenia un diàmetre de 240 mi una superfície de 46.000 m 2 . La xemeneia o torre tenia 10 m de diàmetre i 195 m d'alt.
Avui s'està estudiant la instal·lació d'una central semblant a Font del Fresno, a Ciudad Real, amb xemeneia de 750 my superfície col lectora de 350 Ha de les quals 250 són utilitzables com hivernacle, i que generaria 40 MWe [3]
En Austràlia s'està estudiant també la instal lació d'una d'aquestes torres de 1.000 m d'alçada, camp col·lector de 5 km de diàmetre i que generaria 200 MW.[4]
Vegeu també
[modifica]