Dos proyectos del Cener de termosolar en Genera

Dos proyectos de desarrollo tecnológico en energía solar de alta temperatura liderados por CENER (C. de Energías Renovables) han sido elegidos para estar presentes en la denominada Galería de Innovación, como parte de las actividades programadas con motivo de la celebración de la Feria Internacional de Energía y Medio Ambiente GENERA 2016, que tendrá lugar en la Feria de Madrid del 15 al 17 de junio. Este evento está organizado por IFEMA.

La Galería de Innovación, que cumple este año su octava edición, muestra en total una selección de 18 proyectos que destacan por su componente tecnológico e innovador, así como en materia de sostenibilidad, eficiencia energética y en la protección del medio ambiente.

Reactor para analizar la cinética de envejecimiento acelerado del aceite caloportador en los laboratorios de CENER.

 

Los proyectos coordinados por técnicos del Departamento de Energía Solar Térmica de CENER que han sido seleccionados para la Galería de Innovación son: CAPTure, acrónimo que en inglés hace referencia a la competitividad de las plantas termosolares de torres y SeHiCET, proyecto que tiene como objetivo desarrollar un sensor de Hidrógeno “on-line” para centrales eléctricas termosolares.

CENER lidera el proyecto CAPTure (Competitive Solar Power Towers) cuyo objetivo principal es un concepto innovador y competitivo de una central termosolar.

El proyecto CAPTure persigue aumentar la eficiencia de las plantas y reducir su LCOE (Levelized Cost Of Electricity), lo que viene a denominarse el coste normalizado de energía, mediante el desarrollo de los componentes clave que permitan implementar de manera óptima un concepto de planta innovadora. Esta configuración se basa en un concepto avanzado de ciclo combinado solar desacoplado y multi-torre, que no sólo aumente la eficiencia del ciclo sino que también minimiza el impacto negativo de los frecuentes transitorios y las ineficientes cargas parciales. De esta forma se conseguirá maximizar su eficiencia global y fiabilidad, así como su gestionabilidad, factores todos ellos que están directamente relacionados con la competitividad del coste de la energía en el mercado.

Las principales actividades e hitos que se plantea el proyecto son:

• Desarrollar un receptor solar volumétrico innovador que permitirá temperaturas de operación de hasta 1.200ºC.
• Diseñar un intercambiador regenerativo de calor de lecho compacto de alta eficiencia en modos alternativos, que permitirá alcanzar una eficiencia total del receptor de más del 80%.
• Implementar un ciclo Brayton de turbina de gas de dos etapas de alta eficiencia.
• Validación de prototipos a escala para los principales componentes, así como de la unidad del ciclo Brayton.
• Desarrollo de un campo de heliostatos de menor área que permita un mejor control del flujo solar gracias a su calibración automática.

El consorcio del proyecto CAPTure está formado por 12 miembros procedentes de 6 países europeos, tanto del ámbito de la investigación como de la industria. CENER es el coordinador del proyecto y en concreto su Departamento de Energía Solar Térmica participa aportando su dilatada experiencia principalmente en las tareas de diseño del receptor solar, integración y ensayo de sistemas, diseño de campo solar y también en el desarrollo y mejora del concepto avanzado global de ciclo combinado solar desacoplado multi-torre.

Este proyecto ha recibido financiación del Programa Marco de Investigación e Innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea, bajo el acuerdo de subvención Nº 640905.

CENER también está liderando el proyecto SeHiCET en colaboración con Acciona Energía y el Grupo de Sensores Ópticos Químicos y Fotoquímica Aplicada (GSOLFA) de la Universidad Complutense de Madrid (U.C.M.). Por parte de CENER participan de manera conjunta los departamentos técnicos de Energía Solar Térmica y Biomasa. Se trata de un proyecto de investigación aplicada para la mejora de la operación y mantenimiento (O&M) de plantas termosolares, basados en la tecnología de captadores cilindro-parabólicos (CCP).

El proyecto SeHiCET plantea un método robusto, eficaz y económicamente competitivo para la detección y monitorización on-line de la presencia de hidrógeno molecular (H2) en los fluidos caloportadores (HTF) de las plantas CCP mediante el desarrollo de un sensor de fluorescencia específico, basado en la patente ES2425002 (“Método de detección y cuantificación de hidrógeno en un aceite caloportador”). La generación de hidrógeno molecular incide de manera muy negativa en el rendimiento de las centrales porque su presencia indica una merma en las propiedades del fluido caloportador y, además, el hidrógeno generado en el HTF permea a través del tubo absorbedor hacia la cámara de vacío de los receptores, disminuyendo sustancialmente dicho vacío. Este hecho conlleva un aumento de las pérdidas térmicas, un menor rendimiento global de la planta termosolar y la necesidad de reemplazo de los tubos receptores existentes.

En resumen, la generación de hidrógeno en plantas CCP es un problema que incide no sólo en la eficiencia de la central sino también en sus costes de operación y mantenimiento de manera significativa, por lo que la posibilidad de monitorizarla en continuo representa una ventaja competitiva para el operador de la planta termosolar.

El proyecto SeHiCET tiene una duración de tres años (comenzó en enero de 2015 y finalizará en diciembre de 2017) y está financiado por el Programa de Ayudas del Gobierno de Navarra para Actividades de Capacitación, Consolidación y Colaboración de los Centros Tecnológicos y de Investigación radicados en Navarra para el año 2015, dentro de la modalidad de Proyectos Tractores.