Modelización de planta de concentración solar con fluidos avanzados

Abstract

El mercado energético actual está marcado por el gran auge de las energías renovables, principalmente eólica y fotovoltaica, capaces de generar energía eléctrica a precios verdaderamente competitivos, pero carentes de una gestionabilidad que les permita gozar de una mayor independencia climatológica. Es en ese punto cuando aparece la energía solar de concentración (CSP por sus siglas en inglés), una tecnología renovable más cara que estas últimas, pero que cuenta con sistemas de almacenamiento de energía térmica capaces de proporcionar esa gestionabilidad necesaria para poder estabilizar la red. Por ello se hace indispensable la reducción de costes en la tecnología CSP, lo cual puede llevarse a cabo bien mediante la mejora de la tecnología, lo que aumentaría la eficiencia, o bien mediante la reducción de los costes de los componentes actuales. Este proyecto analiza esa primera vía de mejora de la tecnología, por medio de la utilización de ciclos avanzados, en concreto el ciclo supercrítico de CO2, y con las sales de carbonato como nuevo fluido caloportador y de almacenamiento de energía térmica. Para realizar dicho análisis, se hace una comparativa con el estado del arte de la tecnología de torre, que emplea sales de nitrato y ciclo de Rankine.

The current energy market is characterized by the huge growth of renewable energies, mainly wind and photovoltaic, which are capable of producing electricity at really competitive prices but, are lacking in manageability that allows them to have a better climatological independence. At this point, the concentrated solar power (CSP) appears, with higher costs than the latter, but with a key factor: the thermal energy storage system, which can provide the manageability required to stabilize the network. Thus, the reduction of costs in CSP technology becomes indispensable, which can be carried out either by the enhancement of the technology, which would increase efficiency, or by the cost reduction of the current key components. This project analyses that way of enhancing the technology, through the utilization of advanced cycles, particularly the supercritical CO2 one, and with carbonate salts as the new heat transfer fluid and thermal energy storage fluid. In order to perform this analysis, a comparison with the power tower state of the art, which uses nitrate salts and Rankine cycle, is made.