TECNOLOGÍA CSP

Principales componentes de las Plantas CSP (Concentrated Solar Power)

Todas las tecnologías CSP se conforman de cuatro elementos básicos: 1)El concentrador, 2)El receptor, 3)El sistema de transporte-almacenamiento y 4)El sistema generador de potencia eléctrica. El concentrador capta y concentra la radiación solar directa, la cual es entonces entregada al receptor. El receptor absorbe la radiación solar concentrada y transfiere la energía térmica (calor) al sistema Generador de potencia eléctrica.

En algunas plantas CSP una porción de la energía térmica es almacenada para ser utilizada más tarde.

Existen 4 tipos principales de concentradores: 1)Canal cilindro parabólico, 2)Concentrador lineal de Fresnel, 3)Disco parabólico y 4)Concentrador de espejos múltiples (heliostatos), enfocados sobre una  torre central. 

Los primeros dos se clasifican como sistemas de foco lineal, donde la radiación solar es concentrada sobre un receptor alargado, frecuentemente tubular, en cuyo interior el fluido de trabajo circula y se va calentando progresivamente en su recorrido. Por otro lado, los dos últimos sistemas son de foco puntual, donde el receptor es mucho más pequeño y el fluido es calentado de una manera mucho más rápida a su paso por él.

1)Canal cilindro parabólico

Estos sistemas utilizan espejos en forma de canal parabólicos que enfocan la luz solar sobre receptores tubulares de alta eficiencia, por los cuales circula un fluido térmico. Este fluido,  normalmente aceite, es calentado a temperaturas de hasta 400°C y se bombea a través de una serie de intercambiadores de calor para producir vapor sobrecalentado, el cual acciona una turbina de vapor y un generador eléctrico convencional, para producir electricidad mediante un ciclo Rankine.-

2) Concentrador lineal de Fresnel

El reflector esta compuesto de muchos segmentos largos y delgados de espejo, los cuales giran sobre ejes paralelos simultáneamente para enfocar la radiación solar en el receptor.- 

3)Disco Parabólico

Consisten de un reflector parabólico que concentra los rayos solares sobre un motor térmico,  que se mueve con la estructura del disco. Los motores de ciclo Stirling y de ciclo Brayton se utilizan  para la conversión de energía térmica a mecánica-eléctrica. En los proyectos de sistemas modulares se han alcanzado capacidades totales de hasta 5MWe. Los módulos tienen tamaños máximos de 50 kWe. Este tipo de tecnología es actualmente la más eficiente de todas las tecnologías solares, con cerca de 25% de eficiencia neta de conversión de la energía solar a eléctrica.

 4)Concentrador de espejos múltiples (heliostatos),  enfocados sobre una  torre central

 Utilizan una gran cantidad de espejos planos , llamados helióstatos, que siguen al sol para enfocar la radiación solar en un receptor central (intercambiador de calor) montado en lo alto de una torre  y producen temperaturas aproximadas de 500 a 1500ªC. Estas plantas son ideales para funcionar en el rango de 30 a 400 MW .Las eficiencias solar-eléctrica alcanzadas por estas centrales están en el orden del 13%.-

Diagrama general de Planta CSP

El calor solar colectado durante el día puede ser almacenado de diversas maneras para su utilización durante la noche, o en horas de baja radiación solar. Esto se hace principalmente en materiales como concreto, sal fundida, cerámica, etc.-

Enlaces relacionados :
¿Qué es CSP?
Puerto Errado II - Termosolar
Global Powers installed, under construction and development, of parabolic and solar tower CSP technologies