Energi Zao Ctu Bre 2011

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<p>Octubre 2011</p> <p>Centrales TermosolaresFeria de ZARAGOZA se confirma como referente del sector energtico internacional</p> <p>Especial</p> <p>Qu es una Central Termosolar de Concentrador Cilindro Parablico?El Simulador Termosolar RENOVETEC ha superado los primeros test reales El Condensador de una Central TermosolarEl Presupuesto de Mantenimiento de Plantas Termosolares</p> <p>Programas formativos on line</p> <p>EL TRABAJO DEL OPERADOR EN CENTRALES TERMOSOLARESPOSIBILIDADES LABORALES PARA QUMICOS ENENERGAS RENOVABLES</p> <p>Inaugurada ANDASOL 3 TORRESOL inaugura GEMASOLAR</p> <p>Ingeniera termosolar</p> <p>SIEMENS abandona la energa nuclear</p> <p>Conoce el estado del arte en tecnologa termosolar, equipo por equipo y sistema por sistema</p> <p>INDUSTRIA propone una regulacin restrictiva para las nuevas elicasEs.CO2 comienza a quemar carbn autctono en su caldera experimental de Lecho Fluido Circulante</p> <p>Edicin Mensual Ao IOctubre 2011 Edita</p> <p>TERMOSOLARQu es una Central Termosolar de Concentrador</p> <p>Cilindro Parablico? El Simulador Termosolar RENOVETEC ha superado los primeros test realesEl Condensador de una Central Termosolar Posibilidades Laborales para Qumicos en</p> <p>3 7 12 16 22 26 31 34</p> <p>Direccin Santiago G. Garrido Jefa de Redaccin Natalia Fernndez Castao Administracin Yolanda Snchez Colaboradores Alberto Lpez Serrada Alex Lupin Romero Pedro Juan Lpez Rojo Dpto Tcnico VEOLIA Alberto Fanjul Carlos Nez Diseo grfico Maite Trijueque Programacin web Natalia Fernndez Diego Martn Contacta con nosotros:</p> <p>Energas RenovablesEl Trabajo del Operador en Centrales Termosolares El Presupuesto de Mantenimiento de</p> <p>Plantas TermosolaresInaugurada ANDASOL 3 TORRESOL inaugura GEMASOLAR</p> <p>ELICAIndustria propone una regulacin restrictiva</p> <p>36 El viento producir el 30% de la electricidad espaola en 2020 38para las nuevas elicas</p> <p>NUCLEARSIEMENS abandona la energa nuclear No se ha producido fuga radiactiva en el accidente</p> <p>39 42 43 45 47 49</p> <p>ocurrido en las instalaciones nucleares de Marcoule La temperatura de los 3 reactores de Fukushima-1 ya es inferior a los 100 grados El informe preliminar de las pruebas de estrs confirma la seguridad de la centrales nucleares espaolas</p> <p>NOTICIAS</p> <p>Es.CO2 comienza a quemar carbn autctono en su</p> <p>caldera experimental de Lecho Fluido Circulante Feria de Zaragoza se confirma como referente del sector energtico internacional</p> <p>TermosolarQu es una Central Termosolar de Concentrador Cilindro Parablico?</p> <p>E</p> <p>ste artculo, de carcter divulgativo, trata de describir de una manera sencilla como son las centrales de concentradores lineales parablicos o CCP. Forma parte del primer volumen de la coleccin OPERACIN Y MANTENIMIENTO DE CENTRALES TERMOSOLARES, en la que se describen en detalle cada uno de los elementos que componen una central, se analiza la operacin y se detalla el mantenimiento a que deben estar sometidas estas centrales.</p> <p>Por Santiago Garca Garrido Director Tcnico RENOVETEC</p> <p>3</p> <p>Termosolar</p> <p>L</p> <p>as tecnologas de aprovechamiento de la radiacin solar para la conversin en energa elctrica utilizando una transformacin intermedia en energa trmica se clasifican en dos grandes grupos: las que concentran la radiacin solar a lo largo de una lnea o las que concentran la radiacin solar en un punto. Dentro de las primeras existen dos tecnologas que la emplean: las de concentrador cilindro parablico y las de espejos fresnel. En las que concentran la</p> <p>transportar la energa que es captada en los concentradores cilindro parablicos, entra por uno de los extremos a una temperatura y con una velocidad determinados, y sale por el otro extremo a una temperatura superior. El fluido utilizado puede ser agua, pero actualmente no se han superado los problemas derivados de la vaporizacin que se producira en un punto intermedio del recorrido. Por esta razn se prefiere el uso de</p> <p>radiacin solar en un punto, con ratios de concentracin mucho mayores y con la posibilidad de realizar el seguimiento a dos ejes, tambin hay dos tecnologas aplicables: las de torre central y las que utilizan motores Stirling. Las centrales cuya tecnologa se considera ms madura en estos momentos, y que supone ms del 95% de la potencia de generacin termosolar instalada en Espaa, es la tecnologa CCP. Bsicamente consiste en la concentracin de la radiacin solar a lo largo de una linea recta con una longitud que oscila entre los 600 y los 800 metros. El fluido caloportador, esto es, el fluido que</p> <p>otros fluidos que no cambian de estado entre un extremo y otro de la linea recta en la que se concentra la radiacin solar. De todos los fluidos posibles, los fluidos orgnicos sintticos son los que mayores ventajas presentan, y entre ellos destaca la mezcla eutctica de oxido de difenilo al 26,5% en peso y bifenilo al 73,5%. Esta mezcla presenta el mejor compromiso entre coste y prestaciones, aunque como se ver ms adelante, presenta grandes dificultades en su manejo que condicionan enormemente los resultados de explotacin de las plantas. A este fluido se le denomina habitualmente HTF (Heat Transfer Fluid).</p> <p>4</p> <p>TermosolarPor este compromiso entre economa y tcnica las centrales termosolares CCP construidas hasta el momento actual utilizan esta mezcla de hidrocarburos aromticos sintticos, cuyas prestaciones y comportamiento es necesario conocer y dominar si se quiere disear, construir, operar y/o mantener plantas termosolares CCP. El HTF trabaja entre unos 290 C a la entrada de la lnea en la que se concentra la radiacin y los 390 a la salida. A mayor temperatura de salida, mayor rendimiento global de la planta, pero las caractersticas qumicas del fluido no hacen posible utilizarlo por encima de los 400C, pues las reacciones de degradacin aumentan exponencialmente de velocidad, originndose hidrocarburos voltiles y pesados que modifican el comportamiento de la planta y que plantean incluso problemas de seguridad. Por ello las centrales CCP tienen limitada la temperatura mxima de trabajo del fluido orgnico a unos 400 C. Adems, requieren de sistemas que eliminen los productos originados en la degradacin, normalmente utilizando filtraciones y destilaciones sucesivas. El lugar donde se realiza la captacin de radiacin y su posterior transferencia en forma de calor al HTF se denomina campo solar y es una basta extensin de terreno de aproximadamente 2 hectreas por MW elctrico instalado. As, una planta de 49,9 MW, la mxima posible de acuerdo con la actual legislacin espaola que limita a 50 MW la generacin en rgimen especial con derecho a percepcin de una prima por cada MWh exportado a la red elctrica, ocupa unas 100 hectreas. El calor absorbido por el HTF a continuacin es transferido a un circuito de agua para generar vapor. Esta agua, que anteriormente ha sido presurizado en una bomba centrfuga multietapa hasta presiones comprendidas entre los 50 y los 100 bar de presin, se vaporiza y se sobrecalienta hasta aproximadamente 380 C enfrindose el HTF hasta los 290 C, A esa temperatura el fluido caloportador se devuelva al campo solar para que contine transportando la energa captada en el campo solar. Los equipos responsables del intercambio de calor entre el HTF y el ciclo agua-vapor son intercambiadores del tipo carcasa-tubo de gran tamao y cierto grado de complejidad. En ellos se realiza la transferencia de calor entre los dos fluidos de forma especializada: el tren de generacin de vapor incluye equipos diseados para calentar agua, para producir vapor y para sobrecalentar ese vapor. Con los conocimientos actuales no es posible construir un equipo que realice con eficiencia y sin problemas tcnicos esas tres funciones, razn por la que el tren de generacin tiene equipos especializados para cada una de estos procesos. El vapor generado es entonces conducido hasta la turbina de vapor, donde se producir una nueva transformacin energtica. La energa contenida en el vapor en forma de presin (energa potencial) se transforma de forma escalonada en energa mecnica rotativa, con un excelente rendimiento teniendo en cuenta la baja temperatura del vapor (380C). El rendimiento de esta transformacin oscila entre el 27% y el 40%, dependiendo de la carga a la que est la planta (mayor rendimiento a mayor carga) alcanzando su mximo valor cuando la central est al 100% de potencia. El vapor a la salida de la turbina es vapor muerto, sin capacidad para realizar trabajo mecnico. Su temperatura es inferior a 50C y su presin ronda los 0,05 a 0,08 bar(a), es decir, una presin inferior a la presin atmosfrica. Para aprovechar ese caudal de agua desmineralizada, unos 54 Kg/s cuando la planta est a plena carga, es necesario condensarla y volver a tenerla en forma lquida. De esta forma se consiguen tres objetivos: 1. Se aprovecha el agua a la salida de la turbina</p> <p>5</p> <p>Termosolarpara reutilizarlo nuevamente. 2. Se genera en el condensador una presin inferior a la atmosfrica, imposible de conseguir si el vapor se tirara a la atmsfera. Con ello el salto de presin entre la entrada y la salida de la turbina es mayor y por tanto tambin lo es la potencia generada y el rendimiento de la planta. 3. Se puede presurizar el fluido de forma econmica antes de introducirlo en la caldera. Presurizar un lquido siempre es ms barato que presurizar vapor, por la incompresibilidad de los lquidos. As, si se intentara comprimir vapor hasta los 100 bares se consumira ms energa de la que generara su posterior expansin. Comprimir agua resulta energticamente ms favorable. Para condensarlo es necesario introducir un nuevo fluido en el sistema, al que el vapor pueda cederle el calor latente de vaporizacin. Hay que recordar que los procesos de evaporacin o de condensacin requieren al aporte o la sustraccin de grandes cantidades de calor (unas 2418 KJ por cada Kg de vapor que llega al condensador a esa temperatura). Existen dos posibilidades: utilizar agua como fluido fro al que se transferir el calor que debe sustrarsela al vapor para que condense, o utilizar aire. En el primer caso el agua fra se obtiene habitualmente de una torre evaporativa. El agua enfriada en la torre se conduce hasta el condensador, que no es ms que un intercambiador carcasa-tubos. En el condensador el agua de refrigeracin captar el calor de condensacin y lo transferir posteriormente al ambiente con la ayuda de la torre. La torre disipa calor evaporando parte del agua, por lo que es necesario reponer tanto el agua evaporada como el agua purgada de la torre para mantener la concentracin de sales dentro de unos lmites seguros. El consumo de agua ronda los 400.000-500.000m3/ao.</p> <p>Una planta de 49,9 MW, la mxima posible de acuerdo con la actual legislacin espaola que limita a 50 MW la generacin en rgimen especial con derecho a percepcin de una prima por cada MWh exportado a la red elctrica, ocupa unas 100 hectreas.En lugares en los que hay escasez de agua no puede emplearse este sistema, se recurre entonces a grandes aerocondensadores, en los cuales se transfiere el calor de condensacin directamente al aire ambiental. Es una forma menos eficiente y ms cara de condensar, y por tanto solo se emplea si no hay otras alternativas. La energa mecnica rotativa requiere ahora una ltima transformacin en energa elctrica. Esta transformacin se realiza en el generador, que es un equipo eficiente y maduro. La energa elctrica generada se transporta a la red elctrica mediante las lneas de transporte. Estas lneas pueden ser areas o enterradas y requieren de una serie de una serie de equipos que facilitan la conexin:</p> <p>Transformadores, que igualan las tensinelctrica entre la generada en la planta y la de la lnea a la que se conecta</p> <p>Aparamenta de maniobra, que permite laconexin y desconexin</p> <p>Proteccin elctricas, para garantizar quegenerador y red elctrica se encuentran en las con dicion es ad ecu ad as p ara estar interconectadas sin causarse daos</p> <p>Red de tierras, a la que se transferirn lascorrientes de defecto</p> <p>Equipos de medida, que informan a lasprotecciones elctricas de los valores de tensin e intensidad, y a las que se conectan tambin los equipos de facturacin que miden la energa que entra y sale de la planta.</p> <p>6</p> <p>TermosolarEl Simulador Termosolar RENOVETEC ha superado los primeros test reales</p> <p>D</p> <p>esarrollado por el departamento tcnico de RENOVETEC, tiene como finalidad estudiar cmo afecta a la produccin de electricidad la variacin de determinados parmetros en una central solar termoelctrica, tanto ambientales como aquellos que dependen de la decisin de un operador de planta. Entre sus aplicaciones inmediatas, est el entrenamiento de operadores de centrales y la evaluacin tcnica de instalaciones solares termoelctricas en funcionamiento, para comprobar si todos sus equipos estn funcionando como deberan.</p> <p>Figura 1</p> <p>7</p> <p>TermosolarEl simulador desarrollado por RENOVETEC ha sido ya chequeado de forma exhaustiva comparando sus valores contra el comportamiento real de una de las centrales termosolares situada en la provincia de Ciudad Real. De esta forma se ha podido verificar que en todo el rango operativo entre el 10% de carga y el 115% los valores de todas las variables simuladas presentaban una desviacin menor del 0,6% respecto a las que presentaba la planta real. En las variables que presentaban un alejamiento superior pudo comprobarse como haba un fallo, una avera o un problema de calibracin del instrumento, de forma que puede afirmarse que si existe una desviacin entre el programa informtico desarrollado por RENOVETEC y la planta real simulada, ser conveniente verificar esta ltima. Este hecho aumenta la potencia del simulador desarrollado, ya que si bien en principio ha sido concebido para el entrenamiento de operadores y para actividades relacionadas con la formacin, puede utilizarse tambin para verificar el estado de cada uno de los equipos principales que componen la planta y para evaluar sus prestaciones. Hay que tener en cuenta que el simulador no se degrada, mientras que una planta real sufre diferentes mecanismos que merman con el tiempo sus prestaciones. Con el simulador es posible determinar no slo qu equipos estn sufriendo en mayor medida los efectos del paso del tiempo, sino adems cunto se ha degradado y como afecta al rendimiento global. El proyecto de I+D que ha culminado con la realizacin de estas pruebas, ha sido financiado ntegramente por RENOVETEC INGENIERA, que demuestra una vez ms como las empresas espaolas realizan importantes esfuerzos en investigacin, desarrollo e innovacin en el campo de las energas renovables, lo que ha convertido a Espaa una de las potencias ms importantes del mundo en el rea.</p> <p>20 pantallas de operacinEl simulador consta de un total de 20 pantallas de control, en las que se simulan todos los sistemas que componen una central termosolar:</p> <p> Campo Solar Sistema HTF de generacin de vapor Tren Agua-Vapor Ciclo Turbina de vapor + generador Sistemas elctricos de alta tensin Sistema de refrigeracin Sistemas auxiliaresEl simulador se ha desarrollado utilizando el programa SCADA de LabVIEW versin 10.0, de Nati...</p>