Como es bien sabido, las plantas termosolares de torre están formadas por miles de heliostatos que rodean a dicha torre y que concentran el calor en un solo punto de la misma, que puede alcanzar temperaturas de hasta 1.000 °C. Este calor calienta un fluido compuesto por sales que se bombea hasta un intercambiador de calor donde cede su energía térmica al agua, generando vapor que mueve una turbina. Aunque la mayoría de estas plantas se basan en los sencillos principios de la turbina de vapor, encontrar la configuración y los materiales óptimos es un verdadero reto de ingeniería; por ello, la eficiencia sigue siendo una asignatura pendiente. Entre las diferentes iniciativas y proyectos en esta línea se encuentra PHOTON, un innovador proyecto tecnológico, que pretende dar un paso más en las prestaciones de los sistemas actuales. El proyecto PHOTON ha demostrado que es posible incrementar la eficiencia de estas plantas solares entre un 10% y un 15%, con instalaciones con una potencia nominal situada entre 50 MW y 150 MW. Estas últimas serían pioneras en el sector, debido, principalmente, a un problema inherente a esta tecnología que dificulta su escalabilidad: las elevadas pérdidas que se producen por la baja radiación que reflejan los heliostatos situados a mayor distancia de la torre central. En este proyecto, Tewer lidera un consorcio formado por Acciona Industrial (España), Aalborg CSP (Dinamarca), MetSolar (Lituania) y ProTech (Lituania) para trabajar conjuntamente en el desarrollo de un nuevo concepto de campo solar, que combina inteligencia e innovación en busca de una solución que alcance un buen compromiso entre coste y prestación. Actualmente, los heliostatos suponen el 50% del coste de las plantas termosolares, por lo que cualquier mejora en estos componentes tendrá repercusiones muy favorables en la rentabilidad de los proyectos. As is well known, CSP tower plants comprise thousands of heliostats that surround the tower and concentrate the heat on to one point on it, achieving temperatures of up to 1,000°C. This heat concentration heats up a fluid made up of salts that is pumped to a heat exchanger, in which the thermal energy is injected into the water to generate steam that moves a turbine. Although most of these plants are based on the simple principles of the steam turbine, finding the optimal configuration and materials presents a real engineering challenge. As such, efficiency remains an issue to be resolved. Among the different initiatives and projects seeking to respond to this problem is PHOTON, an innovative technological project that aims to take the features of current systems one step further. The PHOTON project has shown that it is possible to increase the efficiency of these solar plants by between 10% and 15%, in installations with a rated output of between 50 MW and 150 MW. The latter will be pioneers in the sector, mainly due to a problem inherent to this technology which impedes its scalability: the high spillage losses of those heliostats situated furthest away from the central tower, as a result of their low optical quality. For this project, Tewer is heading up a consortium comprising Acciona Industrial (Spain), Aalborg CSP (Denmark), MetSolar (Lithuania) and ProTech (Lithuania) to work jointly on the development of a new solar field concept that combines intelligence and innovation, to find a solution that achieves a good compromise between cost and performance. The heliostat field currently represents 50% of the cost of CSP plants, meaning that any improvement to these components has very positive repercussions on project profitability. The PHOTON heliostat integrates the largest facet currently existing in the market, a 7.2 m2 reflective surface, whose innovation patented by Tewer guarantees a high optical quality in the region of 0.6 mrad throughout the entire spectrum of operating temperatures. This front mirror-foam layer-rear mirror sandwich panel structure, with its spherical curvature, eliminates optical quality degradation in the event of blockages and variable operating temperatures experienced by other alternatives, linked to the different thermal expansion coefficients of the materials integrated into these facets. PHOTON: NUEVA GENERACIÓN DE HELIOSTATOS INTELIGENTES El proyecto PHOTON tiene como objetivo la implementación de nuevos desarrollos de tecnología de concentración solar de torre central orientados a la reducción del coste del campo solar y del receptor. El proyecto comenzó a finales de 2017, apoyado por la Comisión Europea a través del programa Eurostars2, dentro del marco Horizonte 2020, y se encuentra actualmente en la fase final de ensayos de validación. En este proyecto, Tewer lidera un consorcio internacional que trabaja conjuntamente para el desarrollo de un prototipo de nuevo heliostato. PHOTON: A NEW GENERATION OF INTELLIGENT HELIOSTATS The PHOTON project sets out to implement new technological developments in CSP tower plants in order to reduce the cost of the solar field and the receiver. The project started in late 2017, financed by the European Commission through the Eurostars-2 programme, within the framework of Horizon 2020. It is currently in the final phase of validation testing. Tewer is leading an international consortium that is working together to develop a new heliostat prototype. Composición final de heliostatos inteligentes PHOTON, en fase de pruebas a cargo de CIEMAT en la Plataforma Solar de Almería. Final composition of the PHOTON intelligent heliostats, during testing by CIEMAT at the Almeria Solar Platform. Termosolar | CSP FuturEnergy | Octubre/Noviembre October/November 2020 www.futurenergyweb.es 55
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