Energías renovables.- ANÁLISIS DE LA INFLUENCIA DEL SISTEMA DE CONDENSACIÓN EN EL CONSUMO DE AGUA Y PRODUCCIÓN DE ENERGÍA DE UNA PLANTA TERMOSOLAR

Abstract

RESUMEN Las plantas basadas en la concentración de energía solar (CSP) están experimentando un gran desarrollo. España y Estados Unidos son países líderes en este tipo de tecnologías, con una potencia instalada en España en 2015 de 2362 MW, frente a los 4500 MW a nivel mundial. En las centrales térmicas es necesario disipar el calor a un foco frío. Habitualmente este proceso se lleva a cabo mediante una corriente de agua o aire. Empleando agua se obtiene una temperatura de condensación menor, por lo que a igualdad de condiciones de operación se obtiene un mayor rendimiento. En este sentido, la influencia por cada grado Celsius en la potencia generada es de 0,5 a un 1%. Este tipo de sistemas de refrigeración requiere de una gran cantidad de agua, del orden de 2,274 a 3,411 m3/h por MW. Sin embargo la ubicación idónea para la instalación de las plantas de CSP a menudo cuenta con una importante escasez de agua y fuertes restricciones para su uso. En cuanto a la condensación por aire, la principal ventaja es que no requiere de agua de aporte. No obstante, ocupa una mayor área de intercambio y tiene un mayor consumo energético en los ventiladores. Con el fin de encontrar una situación de compromiso, se plantea el uso del pre-enfriamiento evaporativo como una posible solución para la mejora del rendimiento de las plantas termosolares, puesto que reduce la temperatura de entrada del aire al condensador seco mejorando su rendimiento térmico. La reducción del consumo de agua en las centrales termosolares es uno de los objetivos englobados dentro del marco europeo del Horizonte 2020 y del que han surgido proyectos como el de WASCOP. El objetivo de este trabajo es evaluar una planta termosolar de captadores cilindro-parabólicos, modelizada a través de datos experimentales en el software de cálculo de EES, utilizando tres diseños de condensador (torre de refrigeración, aerocondensador y aerocondensador con pre-enfriamiento adiabático) en términos de producción de energía y gasto de agua.