Rikki Stancich

El "tulipán", la invención del desarrollador de tecnología de energía de concentración solar israelí AORA, se está preparando para su lanzamiento oficial en Europa la próxima semana.

En China, se instaló en 2006 un nuevo sistema piloto de energía híbrido de torre modular, diseñado para funcionar las 24 horas del día. El prototipo comercial se lanzó en el desierto de Arava, en Israel, en 2009.

Ahora, la excepcional torre "de tulipán" se ha instalado en la Plataforma Solar de Almeria (PSA), el mayor parte científico del mundo que se dedica en exclusiva a la investigación y el desarrollo de sistemas de generación energética solar.  

CSP Today habla con el director ejecutivo de Aora, Zev Rosenzweig, para obtener más información sobre las ventajas del sistema frente a otras tecnologías de torre de energía de concentración solar.

CSP Today:AORA lanzará oficialmente su primera instalación de CSP europea en España la primera semana de febrero del 2012. La microturbina solar y de gas es el primer sistema híbrido de CSP comercialmente disponible, diseñado para funcionar al 100 % con solar y con una reserva de combustible. ¿Puede ofrecernos más detalles sobre la tecnología que se va a implementar?

Zev Rosenzweig: La tecnología es la misma que la del prototipo del desierto de Arava, en el sur de Israel: una unidad de torre de CSP de 100 kW alimentada con una turbina de gas que funciona con aire caliente y con un requisito de agua mínimo. Es un híbrido diseñado para funcionar al 100 % con energía solar, parcialmente con solar o con gas como combustible (o alternativas, como biodiesel o biogas) solamente.

En resumen, está diseñado para suministrar energía continuamente. El aire siempre se dirige a través de la cámara de combustión de camino a la turbina. Si la temperatura del aire cae por debajo de un cierto nivel, la alimentación de combustible automáticamente contribuye a añadir calor y a garantizar el suministro constante de electricidad.

Un receptor solar concentra la energía solar y calienta el aire que la turbina ha comprimido. El aire sale del receptor solar y si la temperatura es inferior a los 950 ºC, la alimentación de combustible tiene efecto. A la inversa, la alimentación de combustible se corta si la temperatura del aire es de 950 ºC o superior.

Esto significa que no hay fluctuación en el nivel de energía y que puede funcionar incluso durante la noche al emplear la misma turbina pero quemando combustible.

Actualmente, es la única tecnología que funciona al 100 % con energía solar durante las horas de sol con una reserva de combustible para permitir un sistema que funcione constantemente las 24 horas del día, los 7 días de la semana.

CSP Today:¿Cuál es el tamaño total de la planta y cuál es su huella en cuanto a requisito de terreno?

Zev Rosenzweig:El diseño actual limita el módulo a los 100 kW. Cada unidad ocupa 2000 m², así que una planta de 100 MW ocuparía 2 km², que es menos que una planta de Brightsource con la misma capacidad.

La planta puede controlarse desde un único punto de manera remota. Teóricamente, podríamos dirigir la planta española desde la oficina central en Israel.

Cada unidad es pequeña y autosuficiente, y los espejos están situados cerca del receptor, así que es muy eficaz dado el elevado rendimiento óptico. En plantas tradicionales de concentradores o torres, los espejos o concentradores están situados a una mayor distancia del receptor central, así que son menos eficaces.

CSP Today:Como se trata del ciclo Brayton, ¿cuál es el requisito hídrico general de la planta?

Zev Rosenzweig: Emplea un sistema de enfriamiento en circuito cerrado para enfriar el borde del receptor. En el receptor hay una ventana de cuarzo a través de la que se concentra la radiación.

Hay un collar para reflejar cualquier rayo perdido en el receptor y este collar de acero es la única parte del receptor que se enfría. El agua está siempre circulando. La única agua que se consume se emplea para enfriar el aire de entrada, que está por encima de los 35 ºC.

Esta operación requiere menos de 200 litros de agua para el enfriamiento por MWh de energía producida. Esto es insignificante si se compara con las plantas de CSP que emplean turbinas de vapor, que utilizan 3000 litros por MWh de electricidad generada en todo momento.

CSP Today:¿Cuál es la cronología que precede al lanzamiento oficial?

Zev Rosenzweig:El lanzamiento oficial está previsto para el 7 de febrero. Terminamos la puesta en marcha a mediados de enero y hemos realizado pruebas antes del lanzamiento oficial.

CSP Today:¿Cuántas unidades se instalarán?

Zev Rosenzweig:En un principio, se instalará una unidad con el fin de proporcionar una demostración de la viabilidad y el rendimiento de la tecnología. Ya se han puesto en contacto con nosotros para construir plantas a pequeña escala como precursoras para plantas más grandes.

En 2012, esperamos tener contratos para fabricar 50 unidades, de a uno y de a dos, como un medio para demostrar la tecnología. Esperemos que a estas les sigan pedidos para 60 MW adicionales.

CSP Today:¿Para qué tipo de topografía son adecuados estos módulos?

Zev Rosenzweig:Pueden construirse en terreno pendiente, realmente es preferible ya que hay menos sombra y mayor eficacia para los espejos. Así que la tecnología puede dar cabida a pendientes y está optimizada para aprovechar la topografía existente.

CSP Today:¿Van a comercializar la tecnología para aplicaciones fuera de la red?

Zev Rosenzweig:Como está diseñada para funcionar las 24 horas del día los 7 días de la semana, puede funcionar fuera de la red o a nivel local, a diferencia de las redes centralizadas. Actualmente, estamos hablando con ciudades de México que reciben un mal servicio por parte de la red.

CSP Today:¿Cuáles son los mercados clave a los que se van a dirigir para aplicaciones de red centralizada?

Zev Rosenzweig:Nuestros objetivos del plan inicial de 3 años son España, el sur de Italia, México y el suroeste de los EE. UU. Necesitamos adquirir experiencia en la producción de grandes volúmenes antes de abordar la India.

CSP Today:¿Cómo permite el diseño, por sí mismo, una fabricación de gran volumen?

Zev Rosenzweig: Las unidades de CSP muy grandes logran economías de escala a través de su tamaño. Alcanzamos la economía de escala a través de un proceso de fabricación repetido de gran volumen.

La torre emplea acero estructural, y es pequeña y fácil de fabricar. El marco del heliostato también utiliza acero estructural, así que los componentes clave emplean materiales básicos. Los espejos son de calidad solar, con un 94 % de reflectividad y respaldo de aluminio.

Aparte del sofisticado receptor, para el que la ventana solar está compuesta de cuarzo de gran pureza que se fabrica en Alemania, los componentes son bastante sencillos y presentan una fabricación de bajo coste.

CSP Today:¿Cómo compite la tecnología en cuanto a precios?

Zev Rosenzweig:Estamos centrándonos en la igualdad de precios con otras plantas de CSP pero el precio varía según el mercado y la cantidad solicitada. Como un indicador aproximado, 0,5 millones de USD es el precio unitario para un producto listo. Esto se compara favorablemente con otras plantas de CSP.

CSP Today: Estéticamente, las torres son únicas en cuanto a color y diseño. ¿Qué reflexión hay detrás de esto?

Zev Rosenzweig: El arquitecto, Haim Dotan, escogió el color; es uno de los arquitectos más importantes de Israel.  Lo seleccionó porque permitía que las torres combinarán más fácilmente en el entorno desértico de alrededor, como una manera de minimizar su impacto visual.

Se diseñó la tecnología para que tuviera un impacto medioambiental mínimo. Por ejemplo, con el fin de generar 100 MW no hay que tener 1000 torres agrupadas. De hecho, pueden extenderse en grupos más pequeños a lo largo del paisaje.

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