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Energía solar concentrada (CSP)

SQM, un socio mundial estratégico en soluciones para proyectos CSP.

4 mayo, 2018

Una de las tecnologías más eficientes y sostenibles actualmente adoptadas a escala comercial en plantas solares térmicas es el Sistema de Almacenamiento de Sales Fundidas.

Este sistema representa un avance clave en el almacenamiento de energía térmica, permitiendo el funcionamiento continuo de las plantas, incluso en ausencia de radiación solar directa.

¿Cómo funciona el almacenamiento de sales fundidas?

Este sistema utiliza una mezcla fundida de nitrato de sodio (NaNO₃) y nitrato de potasio (KNO₃) que actúa como:

Fluido de transferencia térmica (en reemplazo del tradicional aceite sintético)
Medio de almacenamiento de calor

Las sales fundidas se almacenan en tanques aislados térmicamente a temperaturas elevadas y permiten almacenar el calor captado durante el día para luego ser utilizado, incluso cuando el sol no brilla, como por ejemplo durante la noche o en días nublados.

Ventajas del sistema de sales fundidas

Mayor eficiencia energética: Las sales fundidas pueden operar a temperaturas más altas que otros fluidos térmicos, aumentando la eficiencia del ciclo térmico de generación eléctrica.
Funcionamiento 24/7: El calor almacenado permite que la planta siga generando electricidad de forma continua, sin interrupciones por la falta de sol.
Sustitución del aceite sintético: Uso de un fluido más seguro y menos contaminante.
Tecnología escalable y probada: Ya implementada en plantas solares termosolares de gran escala en varias partes del mundo.
Amigable con el medio ambiente: Reducción de emisiones y riesgos operativos asociados al manejo de aceites.

Tipos de plantas

Principio de funcionamiento de una Planta CSP con Concentradores Cilindro Parabólicos

Un cilindro parabólico es un tipo de colector de energía solar térmica. Esta construido como un espejo parabólico largo con un tubo receptor recorriendo su extensión en el punto focal.

La luz del sol es reflejada por el espejo y se concentra en el tubo receptor. Los colectores se alinean generalmente en un eje norte-sur, y giran para seguir al sol mientras se mueve por el cielo durante el día.

El fluido de transferencia térmica pasa a través del tubo para absorber la luz solar concentrada, lo que aumenta su temperatura a alrededor de 400 °C (752 ºF).

Luego de esto, el fluido de transferencia térmica se usa para calentar el vapor en un generador de turbina estándar.

En las plantas que ya usan esta tecnología y las que están actualmente en construcción, los sistemas de almacenamiento térmico se están ejecutando con un rendimiento de 6 a 8 horas.

Los sistemas de almacenamiento con Receptores Centrales están siendo desarrollados para alcanzar incluso 15 horas.

Principio de funcionamiento de una Planta CSP con Receptor Central

Una planta solar CSP con receptor central funciona concentrando la luz del sol en un solo punto para generar calor y producir electricidad, de forma similar a una planta de energía convencional.

¿Cómo lo logra?

Utiliza cientos de espejos móviles llamados helióstatos, que siguen al sol durante el día.
Estos espejos reflejan la luz solar hacia una torre central, donde un receptor negro capta y absorbe el calor.
Un fluido térmico (como sales fundidas) circula por el receptor, se calienta y luego se envía a una caldera en la base de la torre.
Allí, el calor se usa para generar vapor, que mueve una turbina generadora y produce electricidad.

Ventajas de este sistema:

Permite almacenar energía térmica, lo que le da a la planta mayor flexibilidad.
Puede funcionar incluso cuando no hay sol, logrando un factor de capacidad del 70% o más.

Proyecto Solar Two

En 1995, SQM suministró sales térmicas para el proyecto piloto Solar Two Power Tower en California, EE.UU. Estas sales se usaron como fluido de transferencia térmica y almacenamiento de calor.

Este proyecto fue clave porque proporcionó los primeros datos reales sobre cómo funciona esta tecnología, y aún hoy es una fuente principal de información para su desarrollo continuo.