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Plataforma Solar de Sanlúcar la Mayor editar

General editar

 
Vista aérea de la Plataforma Solar de Sanlúcar la Mayor con las plantas PS10, PS20 (en construcción en la foto) y Sevilla PV.

Solúcar finalizará en 2013 la construcción de la mayor plataforma solar de Europa en el entorno de Sanlúcar la Mayor (Sevilla). Este complejo de instalaciones solares termoeléctricas y fotovoltaicas tendrá una potencia nominal de 300 MWe y supondrá una inversión global de aproximadamente 1.200 millones de euros a lo largo de sus diferentes fases.

Se instalará una plataforma de nueve plantas, que usarán distintas tecnologías, y que serán capaces en su conjunto de producir electricidad con 300MW de potencia, suficiente para el consumo de 180.000 hogares, tantos como los de la ciudad de Sevilla, y evitar la emisión a la atmósfera de 600.000 toneladas de CO2 anuales.

En el año 2004 comenzaron las obras de las primeras plantas de la plataforma, los proyectos PS10, planta termoeléctrica de torre y 11 MW de potencia, y de Sevilla PV, planta fotovoltaica con seguimiento al sol en dos ejes y de baja concentración de 1,2 MW de potencia. Durante 2006 se terminó la construcción de PS10, entrando en fase de pruebas a finales del mismo año, y en abril de ese año se puso en marcha de manera definitiva Sevilla PV. Así mismo, se han comenzado las obras de PS20, segunda central solar termoeléctrica con tecnología de torre que duplicará la potencia de PS10. A principios de abril de 2007 dio comienzo la construcción de Solnova 1 y en el segundo semestre la de Solnova 3, ambas plantas cilindroparabólicas de 50MW.



Breve historia editar

 
Detalle de colectores cilindroparabólicos


Plantas en operación/construcción editar

PS10. Planta solar termoeléctrica de torre de 11 MWe. editar

El proyecto PS10 cuenta con subvenciones de la Dirección General de Energía y Transporte de la Comisión Europea por medio de su 5º programa Marco y de la Junta de Andalucía a través de la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa. Además, tiene el respaldo financiero del programa de Fomento de la Investigación Tecnológica Profit del anterior Ministerio de Ciencia y Tecnología, a través de créditos reembolsables de bajo interés y de la línea ICO-IDAE.

La PS10 será la primera central de energía solar termoeléctrica de tecnología de torre construida en el mundo para ser operada de forma comercial, situando a Solúcar y España a la vanguardia tecnológica en generación eléctrica a partir del sol. La central tendrá 11MW de potencia y generará energía para suministrar 24,3 GWh/año, equivalente al consumo de 6.000 hogares y permitirá evitar la emisión de 18.000 toneladas de CO2 anuales, lo cual supone haber evitado la emisión de 450.000 toneladas de CO2 al final de la vida útil de la central, estimada en más de 25 años y con una extensión de 55 Ha.

 
Concentración de rayos solares en el receptor solar de PS10 en funcionamiento

Funcionamiento editar

La planta está compuesta por un gran campo de helióstatos, 624 unidades de 120m2 cada uno y una torre de 115 metros de altura, en la que el punto receptor que concentra los rayos solares se sitúa a 100 metros de altura. Cada helióstato es un panel de espejo soportado en una estructura de acero. Esta instalación, al estar compuesta de acero y cristal, es 100% reciclable. Los espejos están curvados en cada helióstato dependiendo de la posición que ocupe en el campo y su distancia al receptor solar, para optimizar así la concentración de los rayos del sol. Los helióstatos se mueven de forma automática mediante un motor programado de acuerdo con el calendario solar, de forma que el reflejo del rayo solar se proyecte siempre en un punto de la parte superior de la torre. El receptor solar aprovecha la energía recibida de los helióstatos para producir vapor de agua, que a su vez alimenta una turbina para producir electricidad. Es por tanto un proceso totalmente limpio que combina las nuevas tecnologías de aprovechamiento del recurso solar con tecnologías convencionales de generación eléctrica en turbina de vapor. La generación de energía se produce a 11 kV y se vierte a la red de distribución en la subestación de Sanlúcar la Mayor, gracias a una línea de evacuación de aproximadamente 10 Km. de longitud y 66 kV.

Para los periodos nubosos transitorios, la planta cuenta con un sistema de almacenamiento térmico de agua saturada que proporciona estabilidad para la producción de energía.



PS20. Planta solar termoeléctrica de torre de 20 MWe. editar

Esta planta solar termoeléctrica, al igual que PS10, utiliza la tecnología de torre y campo de heliostatos. La central tendrá 20MW de potencia y generará energía para suministrar 50,6 GWh/año, equivalente al consumo de 12.000 hogares y permitirá evitar la emisión de 39.500 toneladas de CO2 anuales con una extensión de 85 Ha.

Funcionamiento editar

La planta está compuesta por un campo de 1.255 helióstatos de 120m2 cada uno y una torre de 165 metros de altura. El funcionamiento es similar al de PS10.

Solnova. Planta solar termoeléctrica de colectores cilindro parabólicos. editar

A principios de abril de 2007 dio comienzo la construcción de Solnova 1, planta de colectores cilindro parabólicos, continuándose con Solnova 3 cuya fecha de comienzo de obras está previsto para el segundo semestre de ese mismo año.

La potencia de cada una de estas plantas es de 50 MW con una producción estimada de 114,6 GWh anuales, equivalente al consumo de casi 30.000 hogares. Esta producción de electricidad permitirá evitar la emisión de cerca de 90.000 Toneladas de CO2 anuales.

 
Instalación demo de colectores cilindro parabólicos

Funcionamiento editar

La planta está compuesta por colectores cilindro parabólicos que concentran la radiación solar sobre el eje determinado por la línea focal de su geometría, donde se sitúa un tubo absorbedor de calor por el interior del cual circula un fluido caloportador. Se dispone de 360 colectores de 150 metros de longitud cada uno. Esta superficie reflectiva está compuesta por un conjunto de espejos de alta reflectividad fabricados con forma parabólica. Este conjunto de espejos parabólicos se montan sobre una estructura y mecanismo que le permite hacer un seguimiento al movimiento del sol.



Sevilla PV. Planta solar fotovoltaica de 1,2 MWp. editar

Es la mayor planta comercial de energía solar fotovoltaica con tecnología de concentración de 1,5 y 2x de Europa. Está participada en un 20% por el IDAE.

En total, esta central, compuesta de 154 helióstatos que se distribuyen en 12 hectáreas, tendrá una potencia de 1,2 MWp y generará 2,4 GWh de electricidad limpia. Evitará la emisión a la atmósfera de 1.800 toneladas de CO2 anuales, lo cual supone haber evitado la emisión de 45.000 toneladas de CO2 al final de la vida útil de la central, estimada en más de 25 años. La superficie ocupada es de 12 hectáreas.

Funcionamiento editar

La tecnología que utiliza consiste en helióstatos compuestos de placas de silicio que producen electricidad al recibir la radiación directa del sol. Sevilla PV cuenta con la particularidad de que estos helióstatos incluyen un sistema propio para concentrar la energía solar mediante espejos, que aumenta su rendimiento, y con un mecanismo que permite seguir al sol de forma automática.

Las técnicas de concentración de radiación se basan en reflejar parte de la radiación solar que no alcanzaría al panel fotovoltaico sobre el módulo generador mediante el uso de espejos convenientemente situados. De esta forma el panel recibe la radiación solar procedente directamente del sol, y adicionalmente la reflejada por los espejos. El uso de concentración óptica por medios reflexivos hace recomendable la implementación de sistemas de seguimiento de la posición aparente del sol, con objeto de incrementar los rendimientos de generación eléctrica.

La energía producida es vertida a la red de distribución en la subestación de Sanlúcar la Mayor mediante una línea de evacuación de 66kV compartida con PS10.


 
Instalación de discos parabólicos con motor Stirling en la Plataforma Solar de Sanlúcar la Mayor. Esta es una actividad referente a la ionvestigacion y desarrollo en la plataforma solar.

La tecnología de discos parabólicos tiene un alto nivel de innovación y fuerte carácter demostrativo, sirviendo el proyecto AZ-TH para la validación, como primer paso, de esta tecnología para la generación de electricidad. Esta planta, debido a su singular particularidad, ha recibido una subvención por parte del Programa de Energías Renovables de la Junta de Andalucía mediante la Agencia de Innovación (IDAE) y la Agencia Andaluza de la Energía (AAE).

La planta está compuesta por 8 discos parabólicos con motor Stirling de 10 kWe cada uno que en su conjunto generarán 120 MWh de electricidad limpia anual. Cada uno de estos discos está compuesto por un concentrador solar, un receptor de cavidad, un motor Stirling y un generador. Estos componentes están montados en un seguidor a dos ejes con un sistema de control que, por la implementación de un programa que recoge las ecuaciones de movimiento solar, permite mantener su enfoque al sol de manera constante.

El concentrador solar ha sido desarrollado por Solúcar con tecnología completamente española con objeto de encontrar una alternativa viable, tanto tecnológica como económicamente, comparable a la solución de discos de fibra de vidrio alemanes. Solúcar se ha basado en espejos de alta reflectividad de bajo coste a partir de espejo plano que, en su conjunto, consigue la esfericidad adecuada para la correcta concentración solar, siendo ésta una de las grandes aportaciones al desarrollo de la tecnología nacional.

La función del receptor solar es absorber tanta radiación solar como sea posible al tanto que transfiere dicha energía al fluido de trabajo del motor Stirling. Simultáneamente, debe reducir las pérdidas térmicas por radiación y convección. Este elemento está directamente conectado con la cabeza de los cilindros del motor Stirling.

El motor Stirling es un motor de combustión externa en el que los pistones tienen un gas dentro de un circuito cerrado. Dicho gas es calentado y enfriado alternativamente convirtiendo parte de la energía térmica aportada al fluido en energía mecánica y, mediante su acople a un generador, consigue la electricidad. Este elemento consigue ofrecer los rendimientos más altos en la conversión del calor en energía mecánica con rendimientos del 34%. Las temperaturas en las que funcionan los motores Stirling están el rango de los 650ºC-800ºC.


La Plataforma Solar de Sanlúcar la Mayor se completará con otras siete plantas que ahora están en fase de promoción y que completarán los 300 MW de potencia. La primera de estas siete plantas será PS20, una central con tecnología de torre y 20 MW de potencia que comenzó a construirse a mediados de 2006.

Así mismo, están en fase de desarrollo:

•Solnova Electricidad Uno a Cinco: cinco plantas solares termoeléctricas de 50MWe cada una en Sanlúcar la Mayor (Sevilla).
•AZ20, 20MWe: planta solar termoeléctrica con tecnología de torre y campo de heliostatos en Sanlúcar la Mayor (Sevilla).
•AznalcóllarTH, 80 kW: planta solar termoeléctrica con tecnología de discos parabólicos en Sanlúcar la Mayor (Sevilla).

Investigación y Desarrollo editar

 
Instalación de discos parabólicos en la Plataforma Solar de Sanlúcar la Mayor con motor Stirling. Esta instalación es actividad propia del departamento de I+D.


Beneficios sociales editar

Entre sus bondades cabe destacar los efectos positivos en los municipios ya que activaría la economía de éstos por:

•Empleo local directo que supone la construcción de la Plataforma Solar de Sanlúcar la Mayor, estimado en 1.000 puestos de trabajo asociados a la fase de fabricación y construcción de la Plataforma, unos 300 puestos de trabajo para la operación de la misma durante sus 25 años de vida y otros 50 puestos de trabajo en investigación y desarrollo.
•Servicios a suministrar durante la construcción de la central.
•Servicios de mantenimiento durante la vida útil de la central. Una de las actividades de mantenimiento más relevantes para una central solar es la limpieza de los espejos reflectores.
•Activación indirecta de la industria local en el proceso de construcción. La construcción del campo solar es extensiva en servicios de estructuras metálicas o calderería ligera.
 
Proceso de montaje de heliostatos de PS20

Beneficios medioambientales editar

Se instalará una plataforma de nueve plantas, que usarán distintas tecnologías, y que serán capaces en su conjunto de producir electricidad con 300MW de potencia, suficiente para el consumo de 180.000 hogares, tantos como los de la ciudad de Sevilla, y evitar la emisión a la atmósfera de 600.000 toneladas de CO2 anuales.