TECNOLOGÍA SOLAR DE ALTA CONCENTRACIÓN

Desarrollo del receptor para una central solar termoeléctrica de sales fundidas

Participantes: SENER Ingeniería y Sistemas, S.A. (E), CIEMAT-PSA (E); [CIEMAT participa en este proyecto desde dos Divisiones: a) CIEMAT-PSA, b) CIEMAT- División de Materiales Estructurales].

Contactos:    J.I. Burgaleta (ignacio.burgaleta@sener.es); F.M. Téllez (felix.tellez@ciemat.es)

Presupuesto:  Valoración total de 7 M€, de los cuales 4 M€ aportados por Sener, 2 M€ aportados por CIEMAT y 1 M€ aportados por CDTI-PIIC.

Duración:      17 noviembre 2005 - 31 diciembre 2007 (Extendido hasta diciembre de 2008)

Antecedentes: Durante 2004-2005, la empresa Boeing retiró su oferta de construcción del receptor para la planta Solar Tres, esto comprometía la continuación del proyecto dada la ausencia de una oferta comercial alternativa. Ante esta situación, Sener decidió abordar la ingeniería y desarrollo, por sí misma, del receptor de sales para Solar Tres. No obstante y de cara a reducir riesgos solicitó el apoyo de Ciemat para compartir el diseño y validación de un receptor de sales en tubo, abordando el diseño, construcción y ensayo de un panel receptor, previo a la fabricación del receptor de Solar Tres, formado por un conjunto de 16 paneles. En la segunda mitad de 2005, Sener y Ciemat firmaron un acuerdo de colaboración para validar la tecnología de receptor (con tecnología SENER-CIEMAT), así como para la definición de estrategias de operación y control que permitan garantizar y alargar la vida de un receptor de sales fundidas, que será aplicado en centrales solares termoeléctricas (comenzando por Solar Tres).

A principios de 2007, el CDTI aprobó la inclusión de este proyecto el Desarrollo del Receptor de Sales para su apoyo como Proyecto de Investigación Industrial Concertada, con duración hasta Diciembre de 2008, lo que permitirá aumentar la fiabilidad y reducción de riesgos en el diseño de dicho receptor para la planta Solar Tres/Gemasolar.

Objetivos:

  1. Reducir el riesgo asociado al primer desarrollo propio de una tecnología solar termoeléctrica de receptor central con sales fundidas
  2. Validación experimental del diseño de receptor aplicable a Solar Tres; iii) revisión de la elección de materiales y geometrías para extender la esperanza de durabilidad del receptor. El conjunto de equipamiento desarrollado para el experimento constituye casi un sistema completo, a falta de la turbina y el generador eléctrico; incluyendo: Subsistema Receptor de 4 MW térmicos; Tanque de almacenamiento de sales de unas 18 toneladas; Evaporador de 1 MWh; Aero condensador; sistema de traceado eléctrico, tuberías, sistema de control y medida, dotado de unos 400 sensores.

Logros en 2007: En Febrero de 2007 se comenzó el plan de ensayos solares sobre el panel receptor con sales fundidas. A finales de Julio de 2007 se habían realizado unos 27 días de ensayos con altos flujos de radiación solar concentrada, cubriéndose la parte más relevante del plan de ensayos, alcanzándose el flujo incidente de 1000 kW/m2 con un caudal de sales del 20%.

Tras esta fase se inició una evaluación de los resultados en Sener y Ciemat  que condujo a la verificación final de las expectativas del diseño en cuanto a fiabilidad y eficiencia, en Septiembre de 2007. Tras la reunión de puesta enb común de resultados de evaluación y la decisión interna de SENER de proceder a la promoción de la planta Gemasolar, se continuó con el plan de ensayos sobre el lazo de sales con panel receptor para aumentar la confianza en la operabilidad y en la durabilidad de los componentes. Esta campaña, gracias a los fondos del CDTI_PIIC se extenderá hasta finales de 2008, permitiendo simular experimentalmente las condiciones que sufrirán los módulos o paneles receptores que constituirán el receptor circular de la planta Gemasolar.

Esquema del dispositivo experimental

Se ha continuado realizando ensayos para determinar impurezas residuales en la mezcla de sales provenientes de diferentes suministradores para determinar las que menor capacidad de corrosión han de tener sobre los tubos del receptor y las conducciones.