UNIDAD DE SISTEMAS SOLARES DE CONCENTRACIÓN

Nuevos desarrollos para una tecnología termosolar más eficiente (DETECSOL)


Participantes: CIEMAT-PSA
Financiación: Ministerio de Economía y Competitividad (Programa RETOS. Convocatoria 2014)
Referencia: ENE2014-56079-R
Duración: Enero 2015 – Diciembre 2017
Motivación:
El desarrollo e implantación comercial de la energía termosolar de concentración, ha venido registrando un crecimiento vertiginoso en los últimos años. En el 2006 solo existían 354 MWe procedentes de centrales termosolares en operación comercial; en el año 2009, no llegaban a 500 MWe y, actualmente, se superan los 3.000 MWe a nivel mundial, de los que 2.300 MWe se encuentran instalados únicamente en España.
Aunque exista este importante desarrollo comercial, es necesario reducir los costes de inversión y producción y esto exige la necesidad tanto de optimizar los desarrollos que actualmente están en servicio como de buscar nuevos conceptos innovadores que incluyan nuevos diseños de concentradores, receptores, fluidos, y sistemas de almacenamiento de energía solar térmica.
Estas necesidades han motivado la petición de este proyecto de investigación que comprende actividades relacionadas con el concentrador solar (primario y/o secundario), el receptor solar, el fluido térmico con su correspondiente circuito de transferencia, y el sistema de almacenamiento de energía. 
Objetivos:
Los objetivos generales de esta propuesta son el desarrollo de nuevas metodologías y/o componentes que permitan mejorar la eficiencia energética de los sistemas que utilizan las tecnologías termosolares de concentración para la producción de energía térmica, y su posterior utilización en un ciclo termodinámico de potencia, o bien, en la industria:

  • Metodologías de ensayo, diseños y/o desarrollos para reflectores, receptores y fluidos térmicos alternativos adecuados para sistemas de concentración solar de foco lineal, que permiten alcanzar temperaturas del fluido térmico en el receptor inferiores a 500°C (captadores solares cilindroparabólicos (o de canal parabólico) y concentradores solares lineales de tipo Fresnel).
  • Metodologías de ensayo, diseños y/o desarrollos para reflectores, receptores y fluidos térmicos alternativos adecuados para sistemas de concentración solar de foco puntual, que permiten alcanzar temperaturas del fluido térmico en el receptor igual o superior a 500°C (sistemas de receptor central).
  • Almacenamiento térmico para configuraciones de centrales termosolares que utilicen fluidos térmicos alternativos (material de almacenamiento, configuraciones y diseño de sistemas, optimización del tamaño y estandarización de pruebas que validen los componentes que trabajen con estos fluidos).

Publicaciones relevantes:

  • García-Segura A, Fernández-García A, Ariza MJ, Sutter F, Valenzuela L. Durability studies of solar reflectors: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2016, 62:453-467. http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2016.04.060
  • Serrano-Aguilera JJ, Valenzuela L, Fernández-Reche J. Inverse Monte Carlo Ray-Tracing Method (IMCRT) applied to line-focus reflectors. Solar Energy 2016, 124:184-197. http://dx.doi.org/10.1016/j.solener.2015.11.036
  • Bayón R, Coco S, Barcenilla M, Espinet P, Imbuluzqueta G, Hidalgo J, Rojas E. Feasibility of storing latent heat with liquid crystals. Proof of concept at lab scale. Applied Sciences 2016, 6(5):121. http://dx.doi.org/10.3390/app6050121