Eólica | Wind Power FuturEnergy | Junio June 2017 www.futurenergyweb.es 32 En el desarrollo de este nuevo sistema, Siemens Corporate Technology está jugando un importante papel para la optimización de todo el concepto de FES. Desde 2016, Siemens Corporate Technology lo ha puesto en marcha como una planta experimental en el campus de Siemens en Erlangen, donde los expertos están ahora investigando el fenómeno de transmisión de calor en contenedores llenos de piedras. Es muy importante entender el fenómeno de transmisión de calor en los sistemas de almacenamiento, para poder incrementar su eficiencia global y poder construir una central de energía a gran escala. Mediciones simplificadas La planta a pequeña escala de Hamburgo está situada en un contenedor de aproximadamente 5 m de longitud. En vez de las piedras, cuenta con alrededor de 13.000 bolas de cerámica. La ventaja de utilizar bolas de cerámica es que todas tienen el mismo tamaño y forma, lo que hace más fácil calcular el proceso de transmisión de calor dentro del compartimento. Sin embargo, solo se utilizarán bolas de cerámica para esta fase experimental. El próximo paso, se realizará con piedras naturales para poder estudiar cómo influyen las formas irregulares y los distintos materiales en el transporte del calor. Las bolas cerámicas no se pueden utilizar en una planta de tamaño real porque son demasiado caras. Los investigadores están actualmente buscando los mejores tipos de piedras para la instalación y ya han seleccionado varios tipos. Y es que cuanto mayor sea la estabilidad térmica de las piedras, más duradero y eficiente será el sistema de almacenamiento. Sensores en acción Pero independientemente de las piedras o bolas utilizadas, el mayor reto es cómo medir los procesos de transporte del calor dentro del contenedor. Con el objetivo de obtener resultados los más detallados posibles, los investigadores han instalado cerca de 50 termopares en el sistema de almacenamiento. Estos sensores miden la temperatura en una gran variedad de puntos del recipiente, así como los volúmenes de flujo de aire y gradientes de presión. Una planta a gran escala en 2018 Sin embargo, antes de que el concepto de FES se pueda extender, los investigadores quieren construir una planta a tamaño real, incluyendo la tecnología de convertir el calor en electricidad. En los prototipos de Hamburgo y Erlangen falta esta tecnología porque hasta la fecha sólo se ha estado examinando el flujo de calor a través de las piedras. A principios de 2018, se construirá en Hamburgo una fábrica que incluya tanto el sistema de almacenamiento del excedente de energía eólica, como la tecnología capaz de convertir el calor almacenado en electricidad. Aunque se estima que una planta de este tipo tenga un 25% de eficiencia, se calcula que una planta a gran escala con una producción de más de 100 MW puede contar con una eficiencia de hasta un 50%. are currently looking for the best types of stones for the facility and several have already been identified: the higher the stones’ thermal stability, the more durable and efficient the storage system. Sensors in action Regardless of whether balls or stones are used, the biggest challenge is how to measure the heat transport processes inside the container. In order to obtain findings that are as detailed as possible, researchers have installed around 50 thermocouples in the storage system. These sensors measure temperatures at a variety of points in the container, as well as airflow volumes and pressure gradients. Utility-scale facility planned for 2018 However, before the FES concept can be scaled-up, researchers want to build a complete facility, including the technology for turning heat into electricity. The prototypes in Hamburg and Erlangen lack this technology because the focus to date has been on examining the flow of heat through the stones. A complete facility incorporating the system to store surplus wind energy along with the technology for converting heat back into electricity is scheduled to be built in Hamburg in early 2018. Even though the initial facility is projected to have an efficiency of 25%, it is estimated that a large-scale facility, with an output of more than 100 MW, could achieve up to 50% efficiency.
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