Sistemas De Receptor Central en TORRE

FUNDACIÓN PARA ESTUDIOS SOBRE LA ENERGÍ A
Ciclo: ENERGÍAS Renovables para Generació n de Electricidad
Seminario sobre Energía
Solar Termoeléctrica (STE)
29, Octubre, 2009
Sistemas de Alta Concentración Solar Térmica
(SACS)
PS-10
Félix M. T éllez Sufrategui
Tecnolog ías Alta Concentraci ón Solar
CIEMAT- Plataforma Solar De Almer ía
Madrid
PSA
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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Introducción. SACS ~ “ESTE”
Ø
Ø
Ø
Ø
La Energí a Solar Termo-E léctrica (ESTE ) agrupa un conjunto de
diferentes tecnología s caracterizadas por Concentrar la Radiaci ó n
Solar y realizar conversió n Foto-Térmica.
Concentrar la radiació n solar, CS, permite obtener mayores
temperaturas y/o flujos energ éticos, reduciendo los costes de
conversi ón (por ej. en electricidad) y aumentando las eficiencias
térmicas y termodin ámicas.
La ESTE agrupa tres/cuatro Á REAS TECNOLÓGICAS con distinta
madurez comercial y distinto potencial:
Ø Sistemas de foco puntual:
Ø Plantas de Receptor Central en TORRE
Ø Plantas de Disco -Motor (~Stirling)
Ø Sistemas de Foco lineal
Ø Plantas CILINDRO – PARABÓ LICAS
Ø Plantas con COLECTORES LINEALES DE FRESNEL
El POTENCIAL para la energí a solar termoelé ctrica es inmenso , y
viene determinado por:
Ø Nivel de IRRADIACI ÓN SOLAR DIRECTA
Ø La madurez/riesgo tecnologic@
Ø Disponibilidad de SUELO y SERVICIOS AUXILIARES
Ø Los apoyos institucionales para el despliegue, …
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Sistemas De Receptor Central en TORRE
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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1
Planta Solar Termoeléctrica de Receptor Central.
Componentes básicos
Receptor
Receptor
Torre
Campo de Helióstatos
Almacenamiento
Térmico
Heliostatos
Bloque de Potencia
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SACS se justifican termodinamicamente
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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? planta = ? campo_solar*?receptor*?conversión_proceso = putil / psolar_incidente
•
•
•
La eficiencia (colector solar / receptor) de un
concentrador con seguimiento en dos ejes es
potencialmente mayorque la de sistemas sin
seguimiento o con seguimiento en un eje.
La eficiencia en el receptor requiere altas
absortividades y se ve penalizada por radiaci ón
térmica a altas temperaturas (mitigable con
diseñ os en cavidad) y se ve potenciada por los
altos flujos solares incidentes.
La operaci ón a altas temperaturas permite
mayores eficiencias en los bloques de
potencia.
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2
Los Sistemas de Alta Conc. Solar se justifican
termodinámicamente
Receptor expuesto, con a=e= 0.95, h c = 20 W/m2/K. Conc entre 2001000X,Tabs entre 250 y 900...
*
Qgain
A
= α *Conc *φ − σ *ε * (Tabs − Tamb );
4
4
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AIRE
SOLAR
TRES
PS10
(T 4 − T 4 )
ηrec = α −σ *ε * a b s amb
Conc*φ
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Efficiencia“Combinada” =?Receptor*?Ciclo “técnico”
vs. Tabs vs. Conc
Receptor plano expuesto (no cavidad) (a=e= 0.95)
~SOLAR TRES
~PS 10
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(algunos) Aspectos Diferenciales del los sistemas
STE de RC
Ø
Ø
Ø
Ø
Ø
Las altas concentraciones solares permiten altas eficiencias globales de planta.
El Campo solar (concentrador solar constituido por elementos heliost áos cada
uno curvado y provisto de dos motores de seguimiento) representa entorno al
50% de la inversi ón necesaria en equipo.
El Receptor es clave requiere soluciones tecnoló gicas cuidadosas (combinadas
con su emplazamiento sobre la torre) para garantizar altas eficiencias, facilidad
de operaci ón y alta durabilidad.
La gestionabilidad de estos sistemas puede ser mayor que otras tecnologí as
STE, con soluciones de almacenamiento térmico demostradas de entorno a 15
horas
El seguimiento en dos ejes tiene implicaciones de tipo:
• Mayores requerimientos de terreno (por e. que la STE-CP) con valores entorno al
20% de ocupación del terreno (= área total de espejos/terreno requerido),
• Menores requerimientos de obra civil para movinmiento de tierras (inclinaciones
permitidas de hasta 3-4%)
• Mejor uso del recurso solar (La RDN concentrada sobre le receptor puede ser un 1015% mayor que con seguimiento en un solo eje –e.j. CCP)
• Mayores costes específicos de inversión actuales (principalmente debidos a los
mecanismos de seguimiento), pero, dada su modularidad con un alto potencial de
reducción de costes.
• (probablemente) Mayores costes de Operación y Mantenimiento (debido a lo
“distribuido” del campo solar) …
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3
Una revisión rápida de las SACS- RC
Experiencia y Desarrollos Actuales
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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La crisis del petróleo de 1974 motivó el desarrollo de una
variedad de instalaciones con SACS de RC para ensayo y
evaluación de esquemas de planta y de componentes
específicos de la tecnología.
Central Solar
1- Receptor.
2- Campo Heliostatos.
3- Torre.
4- Almacenamiento.
5- Generador Vapor.
6- Turbo Alternador.
7- Condensador.
8- Línea Eléctrica.
CESA 1, PSA, Almería, Spain
SOLAR 1, Barstow , California, USA
NSTTF,Albuquerque, N.M., USA
WEIZMMAN, Rehovot, Israel
THEMIS, Targassone, France
EURELIOS, Adriano, Italy
CRS,PSA,Almería, Spain
SOLAR 2, Barstow , California, USA
SUNSHINE,Nio, Japón
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Tecnologías Actuales SACS - RC
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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4
En la actualidad podemos distinguir tres tipos de
Tecnolog ías SACS-RC, en funci ón del fluido de
trabajo en el receptor:
Generación Directa
de Vapor
Temperatura de operación
< 290º C Saturado
290-550 ºC Sobrecalentado
550-650 ºC Supercritico
Ciclo Termodinámico
Rankine
(o integración
precalentamiento en
CC)
¿!
Tanques Vapor a
presión
¿Disponibilidad de
Almacenamiento Térmico?
Sales (de Nitrato) Aire (Presurizado y
Fundidas
atmosférico)
5 65 ºC
750 -900ºC
Rankine
Rankine / Brayton
(o integración
(o integración tope
precalentamiento
en CC)
en CC)
SI
Si
Dos tanques de
Lechos de Rocas
sales (hot/cold) ~ 15 (termoclina) ~3 h
~ 30 minutos
h
2.200 h/year
~ 14-16 %
2200 - 5.700 h/año
~1 4-18 %
Factores de Capacidad (horas
equivalentes carga nominal)
Eficiencia Global anual
Coste estimado producción de
Electricidad
Situación Comercial
(actuales / potenciales)
0,17 -0,23
0,14-0,17
€/kWh
€/kWh
PS10 , PS20 (Saturado), Gemasolar/Solar
Almaden 20 (Sobrec.)
Tres
Brightsource E (Supercrit.)
Rockedyne
/SolarReserve
Abu-Dhabi?
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3.500 h/año
~ 14-18 %
0,13 -0,16 ¿ ?
€/kWh
(1ª versión PS10)
Pendiente ¡!
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SACS- RC con Agua Vapor
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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Generaci ón directa de Vapor
Ø Fluido barato, abundante y sin impacto medioambiental
Ø No se requiere intercambiador entre Receptor y Bloque de Potenci a
Vapor Saturado ( ~280 ºC)
Ventajas:
Ø
Ø
Viabilidad demostrada (calderas convencionales, lecciones aprend idas en proyectos
I+D - como CESA 1, …-, funcionamiento primeras plantas comerciales PS 10, PS 20 )
Fácil adaptació n de las tecnologías convencionales
Ø
Muy pocas pérdidas por radiació n térmica (debido a la baja temperatura y a receptores
en cavidad)
Desventajas:
Ø Eficiencia limitada en el BP
Vapor Sobrecalentado
Ventajas:
Ø Mayor eficiencia en el BP (hasta un 5-10%)
Disventajas:
Ø Controlabilidad en el receptor debido al cambio de fase
Ø
Ø
El riesgo tecnol ógico aun sugiere I+D+D adicional
Materiales mas caros (especialmente en receptor)
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5
Estado del Arte – Situación Actual
§ Production of superheated steam at the solar receiver has been
demonstrated in several plants like Solar One, Eurelios or CESA-1
§ critical problems related to the control of zones with dissimilar heat
transfer coefficients like evaporators and superheaters
§ Better results regarding absorber panels’ lifetime and controllability
have been reported for saturated steam receivers. In particular the
STEOR pilot plant (Solar Thermal Enhanced Oil Recovery) for oil
extraction using direct injection of steam was successfully operated in
Kern County, California, during 345 days in 1983 with a high reliability
§ The good performance of saturated steam receivers was also qualified
at the 2 MW Weizmann receiver tested in 1989 that produced steam at
15 bar for 500 hours
§ PS10 and PS20 makes use of the former COLON SOLAR scheme with
a saturated steam cavity receiver, a saturated steam storage ve ssel
and a saturated steam turbine.
§ After 2 years of opration PS10 is producing electricity in agreement with
the design figures
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State of the art
Video
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State of the art
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6
State of the art
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SRC:PS 10 y PS 20, …(Almaden 20 - vapor
sobrecalentado..)
Video:
Solar receiver
PS10 -USA
(2.5 min)
Steam
Drum
Steam
40 bar, 250ºC
Turbine 11.0MWe
»
≈
Steam Storage System
Condenser
0,06 bar, 50ºC
Torre de la planta PS-10
Heliostat Field
General Description
Emplacement
Sanlúcar M. (Sevilla), Lat 37.4º, Lon 6.23º
Nominal Power
11.02MWe
Tower Height
100m
Receiver Technology Saturated Steam
Receiver Geometry
Cavity180º, 4 Pannels 5m x 12m
Heliostats
624 @ 121m2
Thermal Storage Technology
Water/Steam
Thermal Storage Capacity
15MWh, 50min @ 50% Rate
Steam Cycle
40bar 250ºC, 2 Pressures
Electric Generation
6 . 3 k V , 5 0 H z -> 6 6 k V , 5 0 H z
Land
60Has
Annual Electricity Production
23.0GWh
Vista aérea de las Plantas PS-10 y PS-20 de Abengoa (Sevilla)
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PS10
PS10 Storage System
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PS10
PS10 Refrigeration Towers
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PS10
PS10 Heliostats, Sanlucar 120
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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PS10
PS10 Aerial View in July 2006
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PS10
Heliostats Aiming Tests
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PS10
Concentrated Solar Flux
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PS10. Receiver
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9
PS20. Already in Commercial application
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PS-10 .
Daily Operation
Daily Operation Phases:
Ø 1 – Preheating from the night resting time up to
achieve the previous conditions for coupling to the
turbine
Ø 2 – Starting, turbine connection and operating
pressures stabilization.
Ø 3 – Operation, de from power production
stabilization upto stopping.
Ø 4 – Stop, actions carried out after depressurization
up to turbine decoupling.
Ø 5 – Hot re-starting, after a transitory stop (shut
down)
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PS10 performance in a spring day
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PS10. Operation in a day requiring support with gas
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Availability
Ø PS10 has been in operation almost all the 6317 sunny hours since
21.06.07 up to 31.12.08.
Ø Total plant availability in this period is larger than 96%.
Ø Receiver availability in the period is larger than 99%.
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Annual electricity production
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PS10. Operational experience
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SRC con Sales (de Nitrato) fundidas
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CRS with Molten Salts
Advantages
Ø The molten salts may be used both to cool the receiver (as HTF)
and as heat storage, thus, avoiding the use of a Heat exchanger.
Ø Due to the high Capacity factors this seems be the most
profitable solution for solar-only schemes
Disadvantages:
Ø Operating temperatures are limited to the range 250-600 ºC
Ø It requires electrical tracing
Ø Risk of Salts Freezing
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12
State of the art
§ The largest demonstration of a molten salt power tower was the Solar Two
project - a 10 MW power tower located near Barstow, CA.
§ The plant began operating in June 1996. The project successfully
demonstrated the potential of nitrate salt technology.
§ Some of the key results were: the receiver efficiency was measured to be
88%, the thermal storage system had a measured round-trip efficiency of
greater than 97%, the gross Rankine-turbine cycle efficiency was 34%, all
of which matched performance projections.
§ The overall peak-conversion efficiency of the plant
was measured to 13.5%. The plant successfully
demonstrated its ability to dispatch electricity
Radiación
Radiación
solar
solar
independent of collection. On one occasion, the
Energía almacén
plant operated around-the -clock for 154 hours
straight.
Potencia
Salida
§ the project identified several areas to simplify the
media- medio- media- medio- medianoche
d ía
noche d ía
noche
technology and to improve its reliability. On April 8,
1999, this demonstration project completed its test
and evaluations and was shut down.
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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Gemasolar/Solar
Básico
2. CRS
POWER PLANTSTres:
WITHEsquema
MOLTEN SALTS
Gemasolar will take advantage of lessons learned since Solar Two and assumes
new challenges, like:
§
§
§
§
a larger plant with three times the
size of Solar Two solar field size,
large-area glass-metal heliostats
each 115 m2,
a “durable” receiver system with
higher flux capability
a larger thermal storage system
~16 hours, 600 MWh! ,
§
a more efficient, higher-pressure
reheat turbine, and
§
a simplified molten-salt flow loop
that reduces the number of
valves.
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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Basic Data for GEMASOLAR
Project
5. FINAL SUMMARY
Design Data
Total Reflective Area
Number of heliostats
Total Area covered by Heliostat Field
Thermal output of the Receiver
Tower height
Heat Storage Capacity (equivalent to turbine operation )
285.200 m2
2480
142.31 Ha
120 MWt
120 m
15 hours
Steam Turbine power
17 MWe
Natural Gas Thermal Power
16 MWt
Projected Operative Figures
Direct solar radiation over Heliostats
2062 kWh/m 2
Annual Energy sales
96.400 MWhe
Contribution of Natural Gas
15%
Capacity utilization
65 %
CO2 savings
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
23.000 – 85.000 t/y
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Molten Salts: Gemasolar (Torresol)
Ø
http://www.torresolenergy.com/en/en
ergia-termosolar04.html
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SRC: Primeras plantas comerciales,
SOLAR TRES / GEMASOLAR
Proyecto parcialmente subvencionado por la CE (Contrato No.
NNE5/2001/369), a travé s de un consorcio formado por
SENER, CIEMAT, ALSTOM- SIEMENS, SAINT GOBAIN y
GHERSA.
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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Molten Salts –(Other Tecnology Promoters:
Rocketdyne , USA)
Video
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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14
Molten Salts –(Other Tecnology Promoters: Solar
Reserve/Rocketdyne (USA)
SolarReserve: Salty Solar Thermal
Written by Guest Column
Posted January 3rd, 2008 at 6:00 am in Startups
Aerospace company Hamilton Sundstrand , a subsidiary
of United Technologies Corp., today announced
the formation of a new solar thermal venture,
SolarReserve. Hamilton Sundstrand is working
with private equity management company U.S.
Renewables Group to use a molten salt heat
storage technology developed byRocketdyne ,
which United Technologies acquired in 2005.
SolarReserve plans to have its first solar plant
online by the end of 2010.
The technology solves the problem of solar power ’s
intermittent power -generation ability by storing
energy in the form of heat in molten salt. Mirrors
reflect and concentrate sunlight onto a central
receiver that uses Rocketdyne’s heat transfer
technology, which was originally developed for use
in liquid-fuel rockets. The extremely hot salt is then
piped through another heat exchanger, making
steam that in turn powers traditional steam
turbines. (The picture above is from eSolar , the
solar thermal company Google is partnering with
for its “RE Less Than C ” program, but uses a
similar setup as SolarReserve’s proposed plant
design, with a central collection tower surrounded
by heliostats.)
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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SACS – RC con AIRE
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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CRS with Air
Advantages:
Ø Working fluid always available
Ø Good performance under solar transients
Ø Low thermal losses (due cavity effect of volumetric
absorber)
Ø Very high working temperatures are feasible (1200 ºC
achieved)
Ø …
Disadvantages:
Ø Air is not a very goog heat transfer medium
Ø It is difficult tocool adequately (by air mass flow distribution)
to obtain uniform temperature in the absorber aperture
Ø When requiring presurized air there are pressure limitations
and maximum sizes of quartz window
Ø Integration in C.C. feasible but not commercial
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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15
SRC: Nuevos Desarrollos e Innovaciones
(Tecnología de Aire atmosférico y Presurizado)
Tecnologí a de Aire Atmosf érico
üCiclos tipo Rankine
üFuncionalidad probada pero altos costes de receptor
Incident solar flux
ambient air
absorber structure
SiSiC absorber &
SiSiC cup material
SiSiC cup
coolingair
orifice
insulation
Internal air ducting
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
hot air
Slide 46
State of the art
§ A 2.5 MW th air-receiver facility comprising the complete PHOEBUSpower plant cycle that included air-recirculation loop, thermal storage
and steam generator was assembled on top of the CESA-1 tower in
Spain at the end of 1991
§ The plant was successfully operated by DLR and CIEMAT for a total of
nearly 400 hours between April and December 1993, and for shorte r
periods in 1994 and 1999, demonstrating that a receiver outlet
temperature of 700ºC could easily be achieved within twenty minutes of
plant start-up
§ Abengoa decided to analyze the Phoebus scheme as one of the
options for the design of its first commercial demonstration plant.
§ A recent design for Abengoa, conducted by the German company
KAM, updates PS10 design including a new receiver with modular
structure and ceramic absorber based on technology developed within
the European project SOLAIR
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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State of the art
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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CRS with (presurized) Air
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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SRC: Nuevos Desarrollos e Innovaciones
(Tecnología de Aire atmosférico y Presurizado)
Tecnologí a de Aire a Presió n
Solar
unit
Combined
Cycle Plant
Receiver
üCiclos tipo Brayton o Combinados
üLimitaciones en diseñ o de receptor y
campo de heliostatos
Heliostat
Field
Gas
Turbine
secondary concentrator
Steam Cycle
window
absorber
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
air inlet
air outlet
Slide 50
SRC- Aire Presurizado
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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17
SRC- Aire Presurizado
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 52
Estado del Arte
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 53
Estado del Arte
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 54
18
Sistemas de Disco Motor
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 55
Descripción básica
Ø Seguimiento en 2 ejes. Siempre
muestran su apertura
perpendicular al sol
Ø Concentrador (usualmente
faceteado) paraboloide reflexi ón
(ángulos limite entorno a 45º) y
una relación focal corta (5 a 12 m.)
Ø Receptor de cavidad en zona focal.
Ø Motor: Ciclos Stirling, Brayton
Generación vapor, Fotovoltaica,..
Alta densidad energética (40-70
kW/litro del motor)
Ø Estructuras aligeradas (soporte y
concentrador)
Ø Temps. De 700-800 ºC.
Ø Flujos de 500-3000 kW/m2.
Receptor,
Motor Stirling
Y Generador
Concentrador
Membrana
reflectora
Estructura
Seguimiento
en Elevación
Base
Cimentación
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Seguimiento
en Azimut
Slide 56
Motivation
Sistemas distribuidos:
4 sistemas disco/Stirling en
el mercado:
Por Que ?
- potencial para producción
massiva
=> reducción costes
10 kW EURODISH
25 kW SES/Boing
6 units, Europe
9 units, USA
10 kW ADDS
22 kW SunDish
2 units, USA
4 units, USA
- mercado distribuido de
alto valor
- riesgo economico bajo
- potencial para hibridización
…Y…
Son atractivos !
...para mercados verdes...
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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Sistemas disco/Stirling existentes
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 58
Sistemas existentes
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 59
Expected Levelized Energy Cost
0,90
0,80
Sites with excellent solar insolation
0,70
Euro / kWh
Dish-Stirling
PVt o d a y – 6,5 T€/kW
PVt o d a y – 5,5 T€/kW
PV with cost reduction
Diesel gen set: 0,40€/l
Diesel gen set: 0,60€/l
Diesel gen set: 0,80€/l
Diesel gen set:1,00 €/l
Sites in South Europe
0,60
0,50
0,40
Interest rate:
6%
Depreciation period:
Dish-Stirling: 12 years
Diesel:
15 years
PV:
20 years
0,30
0,20
O&M Cost:
D-S and Diesel: 2%
PV: 1%
0,10
0,00
1
10
100
1000
Units per year
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 60
20
Conceptos de Futuro: Hibridizaci ón
Ø aprovechamiento del ciclo termodinámico de alto
rendimiento
Ø combinación de fuentes distintos => menos costes
de inversi ón
Ø producción eléctrica garantizada
Ø independencia de fuente energ ética especial por uso
de calor
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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Conceptos de Futuro : Hibridizaci ón
HYHPIRE (EC FP4)
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
BIODISH (EC FP5)
Slide 62
Abengoa 8 discos
Ø 8 unidades
Ø montado 2007
Ø SOLO 161 Stirling
(10 kW)
Ø concentrador
desarrollado por
Abengoa
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 63
21
Nuevos desarollos
Infinia Corp., EEUU
Ø 3 kWe
Ø Piston libre
Ø ¿10 años sin mantenimiento?
Ø Unos prototipos en operación
Ø Comienzo de fabricación / MiniPlanta de demostración (en C. La
Mancha)
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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SES 500 MW vista artificial
Ø 500 MW (20.000 unidades
de 25kW) planificado para
California ( Southern
California Edison)
Ø costes por unidad:
$50.000 (/ 25 kWe)
Ø rendimiento: 30%
Ø estado actual: preparación
de fabricaci ón
Ø 6 discos en SANDIA
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
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Planta de Demostraci ón EURODISH
Ø
Ø
Ø
Ø
Potencia: 500kW – 1 MW (50 – 100 unidades)
Coste de inversión: approx. 4 millones €
Ubicación: Espa ña, probablemente Sevilla
Financiación: 50% subvenciones, 50% empresas y bancos
Resultados:
Ø Reducci ón costes
Ø Aumento fiabilidad
(garantía)
Ø Fabricación en serie
Ø „Tecnología Probada“
=> credibilidad bancaria
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 66
22
Objetivos de costes para las CET
0,35
EURO/kWh
0,30
0,25
Disco/Stirling
Dis
co/
Stir
ling
0,20
Central de Torre
Cilindro -parab ólicos
Centr
al To
rre
0,15
0,10
Cilindro-pa
0,05
ra bó
bólicos
0
2005
2010
2015
2020
2025
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Año
Slide 67
Obstaculos fundamental para la creación de un
mercado disco/Stirling sostenible:
• No hay prima especial para sistemas solar
térmicas de tamaño pequeño
• Los incentivos en EEUU estimularán las
tecnologías más baratas
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 68
Proyectos actuales en las
Torres de la PSA
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 69
23
Contribución de la I+D. Plataforma Solar de
Almería
CentralCESA-I
Solardetox y
Solfin
CRS-SSPS
Desaladora
E. Meteo
Horno Solar
LECE
Sistemas disco-Stirling
Cilindroparabólicos:DISS,
HTF, Eurotrough
El Poder de la Concentració n
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 70
Actual activities on CRS at PSA
85 m. TSA & SOLAIR
75 m. Validation of Solar Tres Receiver Prototype
60 m. REFOS -SOLGATE-SOLHYCO
45 m. (old) Hermes test bed
35 m. Heliostat’s Characterisation
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 71
Validation of Solar Tres Receiver Prototype
(Nitrate’smolten Salts) (Cesa1-75m)
Water
Condenser
Receiver
Steam
Generator
Heat Storage
Test bed to Validate Molten salt Receiver Prototype
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 72
24
Phoebus-TSA / SOLAIR / Kosmosol
(Atmospheric Air) (Cesa1-85m)
TSA’s test bed
with SOLAIR Receiver
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 73
REFOS / SOLGATE / SOLHYCO
(Pressurized air & Gas) (Cesa1-65m)
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 74
Solgate (“ Solarized
Solarized”” Gas
turbine))
turbine
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 75
25
SolHyCo
(Gas turbine and Cogeneration)
sobre (F. Téllez); Oct.09
STE deCurso
Foco Puntual.
Sistemas Solares de Concentración
Thorsten Denk
Ciemat (Madrid), 05/10/2006
Slide 76
Heliostat’s Canting and Characterization
(Cesa1-35m)
1
Facetas
Blanco
2
3
Canteo
Estructura
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 77
IEA-CRS Tower (43 m & 30 m. Test beds) :
Volumetric Receivers test bed & demonstration
for Solar Fuels Production Processes
Solar Thermo chemical Application for Production
of Syngas and Hydrogen from Heavy Crude Oil
(Project "SYNPET")
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 78
26
MATERIALS AND INSTRUMENTATION
üCharacterization optical and thermal properties, and durability, of materials under
high solar fluxes and high temperatures.
ØMeasurement of high solar fluxes.
ØCalorimeters and radiometers.
ØAccelerated weathering and agging under high solar flux.
ü Development of technologies for surface treatment
and materials synthesis with high solar flux and high
temperatures.
ØSurface treatment of steel, special coatings, growing
fibers.
60 kW solar furnace ofhorizontal axis
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Assembly of4 SiC samples
at solar furnace
Calibration ofcalorimeterwith black
body Thermogage 24 kW
Thermal map ofsolar
receiver aperture
Slide 79
DEMONSTRATION PLANTS AND FEASIBILITY STUDIES
Ø Feasibility studies to optimize integration of
solar in high efficiency schemes.
Ø Engineering and testing of early commercial
plants.
Artist´s view of PS10 plant
Ø Optimization codes
Ø Performance codes
Ø Optical analysis codes.
Code STEC/Trnsys for annual
performance
Sofware WinDelsol f o r designand
optimization of heliostat fields
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
Slide 80
¡ Gracias por su
Atenció
Atenci
ón !
STE de Foco Puntual. (F. Téllez); Oct.09
[email protected]
www.psa.es
Slide 81
27