Algunos datos sorprendentes sobre Ivanpah

Ivanpah, el mayor proyecto de CSP de torre energética del mundo, genera mucha controversia, sobre to

Planta CSP de torre, Ivanpah. Imagen: BrightSource.

Por Susan Kraemer

En una tecnología tan novedosa que se construye a determinada escala, quizás no sea sorprendente que exista cierta confusión. Ivanpah cuenta con una capacidad neta de 377 MW. La primera torre energética situada en EE.UU. tenía 10 MW de capacidad. La tecnología de energía de concentración solar (CSP, por sus siglas en inglés) con torre energética produce electricidad, básicamente, usando la luz solar para calentar agua y generar el vapor que se destina a mover una turbina. 

Pregunta: "Tuve la oportunidad de volar sobre una instalación hace un par de semanas. Me di cuenta de que no todos los heliostatos estaban mirando hacia el receptor. ¿No es ineficiente?"

¿Por qué no están todos los heliostatos dirigidos hacia el receptor?

"Ese nunca fue el plan”  responde el portavoz de NRG Energy, Jeff Holland, la compañía que opera Ivanpah. “Enfocar todos los 174.000 heliostatos no era necesario y, por eso, nunca se ha planteado. Tiene que ver con cómo está colocado cada heliostato. Dependiendo del mes, la posición que ocupe el sol en el cielo y la cantidad de nubes o neblina que haya, se activan determinados espejos". 

"Si hay luz solar, dirigimos un porcentaje de los heliostatos y los espejos hacia los calentadores para producir la cantidad de electricidad necesaria". Pero, tal y como afirma, ese porcentaje varía.

Por ejemplo, a última hora de la tarde, las sombras de las montañas cubren algunos de los heliostatos en la parte occidental. Al mismo tiempo, el sol, que está en el oeste, se refleja en los heliostatos situados en la zona más oriental de la torre.

"Construimos ese número de espejos para representar todos los diferentes cambios estacionales y los cambios meteorológicos que son posibles en el exterior de la instalación. Por tanto, siempre hay un buen número de ellos que no está funcionando. Pero cada uno de ellos, finalmente, se empleará a lo largo del año. Simplemente, no necesitamos el 100% durante el 100% del tiempo".

Este plan energético suaviza la generación a lo largo del día, sin que haya un máximo a mediodía como ocurre con la fotovoltaica. 

"En un buen día soleado, te encontrarás con que no se necesita que un 20% de los heliostatos funcionen en el momento de máxima demanda del día porque se diseñaron para compensar la baja radiación directa normal al comienzo y al final del día", explica Gustavo Buhacoff, quien gestionó la puesta en marcha de BrightSource y que, como director de explotación y mantenimiento, es el responsable de cambiar los algoritmos que controlan el posicionamiento de los heliostatos.

"Solo hemos tenido el 100 %  de los heliostatos dirigidos hacia el receptor a primera hora de la mañana para arrancar la planta y hacia el final del día porque diseñamos este proyecto para que pudiéramos producir la capacidad máxima durante más tiempo cuando no contamos con la insolación perfecta".

 

Campo solar de la planta de Ivanpah. 

"Vi que algunos heliostatos brillaban en la cámara pero el heliostato de al lado no lo hacía. Esto indicaba que podría haber muchos heliostatos con problemas de funcionamiento, por ejemplo, dispositivos de seguimiento rotos".

¿Pueden romperse los motores de seguimiento?

"Los motores pueden romperse”  indica Buhacoff . “De todas maneras, quizás lo que se veía formaba parte de nuestra política de enfoque, de la que hemos hablado anteriormente, destinada a reducir el flujo solar".

Como describió previamente CSP Today, los heliostatos en modo de espera ahora se "desenfocan" hacia afuera, formando una especie de "donut" mucho mayor alrededor de los receptores. Esto se realiza con la finalidad de reducir el brillo, así como de mitigar el peligro que causa el flujo solar en los pájaros.

Durante los primeros seis meses, murieron 321 aves en la instalación y en torno a un tercio de ellas se habían visto afectadas por el flujo solar. El plan original consistía en que los heliostatos en modo de espera enfocaran a puntos cercanos al receptor. Pero se ha descubierto que así se crea un flujo solar innecesario a causa de los heliostatos en espera. 

Entonces, aparte de introducir sistemas de disuasión de aves, en julio se modificaron los algoritmos de los heliostatos. Aunque el enfoque de los heliostatos parezca aleatorio, no es así.

"Para reducir el impacto de la mortalidad aviar aquí, ahora están enfocados hacia direcciones diferentes con el fin de reducir la concentración”  explica Buhacoff . “Modificamos la manera en la que controlamos los espejos. Los heliostatos que no se están utilizando señalan a un punto más lejano de la torre para reducir la concentración del flujo. Así que, en realidad, esto es a propósito".

Asimismo, esto se aplica únicamente a los heliostatos en espera.

"Lo que estamos realizando ahora en materia de brillo y planes de mitigación del impacto sobre las aves está vinculado al reposicionamiento de heliostatos que ya están en reposo y no están dirigidos hacia los calentadores", indica Holland.

El enfoque más suave también reduce los brillos. Surgieron algunas quejas en cuanto a los brillos durante el largo período de puesta en marcha de los heliostatos, cuando los espejos todavía no estaban controlados informáticamente.

Como Ivanpah es, en realidad, la primera torre energética a escala de servicio público en EE. UU., probablemente el problema del deslumbramiento haya salido a la luz por primera vez. 

"Ni un solo artículo ha indicado la cantidad de energía que generan en realidad... La mayoría de los proyectos solares publica el nivel energético para informar que están cumpliendo las especificaciones. Cuando no lo hacen, se da por hecho que no están generando una cifra cercana al nivel energético especificado".

¿Por qué no hay cifras sobre la generación? Puede que nadie haya preguntado. ¡No sería la primera vez que ocurre!

Entonces, ¿cómo le va realmente a Ivanpah?

"En lo que respecta al funcionamiento de la planta, creo que hasta ahora hemos producido unos 200.000 MWh en Ivanpah en los primeros 175 días de funcionamiento  comenta Holland de buena gana . Y eso ha estado más o menos en línea con lo que pensábamos".

El Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL, por sus siglas en inglés) prevé una generación anual de 1.079.232 MWh en Ivanpah. Pero eso será una vez que los ajustes iniciales hayan concluido. Por otra parte, los ingenieros han estado probando los componentes, lo que reduce las cifras iniciales de generación.

"Planeamos cortes para la realización de pruebas, así que, aunque técnicamente estaba en marcha, todavía se estaban probando algunos elementos del equipamiento ya que queríamos asegurarnos de que estaban completamente sincronizados después de que comenzaran todas las operaciones  explica . Por tanto, se realizaban varias pruebas en los campos de heliostatos, en el enfoque de los espejos, en la intensidad térmica y en cosas como esas".

Holland cree que Ivanpah generará en torno a lo que prevé el NREL en unos pocos años. Su actitud no es nada preocupante. Se espera que haya algunos baches a lo largo del camino en una tecnología tan pionera. Así que no se está ocultando ningún gran secreto. Y NRG Energy está comprometida con ello a largo plazo.

"Aunque siempre que se produce un cambio notable para hacer frente al cambio climático se aprenden nuevas lecciones, NRG Energy cree que la energía renovable y limpia es fundamental para sostener a las futuras generaciones", indica Holland. 

"Nuestro compromiso con Ivanpah y la energía renovable se basa en comprender que las empresas como la nuestra deberían estar liderando la carrera para un futuro de energía limpia a fin de reducir el impacto del cambio climático en las futuras generaciones".