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En estas condiciones, por ejemplo el vapor sobrecalentado de admisin a la turbina puede alcanzar un mximo de C y el condensado de descarga seria en 0,06 bar y 36C, respetando los rangos permitidos de la torre de enfriamiento y el condensador. Caractersticas a considerar en la seleccin de la turbina La importancia del aprovechamiento mximo de la radiacin solar determina que la turbina debe tener las siguientes caractersticas: [18].
Debe tener la capacidad de partida rpida, importante en los meses de invierno o alta nubosidad, en que las horas de sol son escasas o intermitentes. Debe poder realizar cambios rpidos de carga debido a las variaciones horarias de la radiacin solar durante el da. Debe tener un rendimiento aceptable al operar a carga parcial debido a que la radiacin solar disminuye en inverno respecto al verano. Dimensionamiento del bloque de potencia Las condiciones de operacin de la turbina de vapor son las mostradas en la Tabla 4.
Vapor sobrecalentado. Vapor hmedo. Lquido saturado. Lquido subenfriado. Donde sus procesos son: [36]. Proceso Expansin isoentrpica del fluido de trabajo en la turbina desde la presin de la caldera hasta la presin del condensador. Se realiza en la turbina de vapor y se genera potencia en el eje de la misma.
Proceso Transmisin de calor a presin constante desde el fluido de trabajo hacia el circuito de refrigeracin, de forma que el fluido de trabajo alcanza el estado de lquido saturado. Se realiza en un condensador intercambiador de calor. Proceso Compresin isoentrpica del fluido de trabajo en fase lquida mediante una bomba. Se aumenta la presin del fluido de trabajo hasta el valor de presin en caldera. Proceso Transmisin de calor hacia el fluido de trabajo a presin constante en la caldera.
Este vapor sobrecalentado de alta presin es el utilizado por la turbina para generar la potencia del ciclo. Atraviesa una serie de turbinas de alta presin donde va expandindose y con ello generando energa. El vapor podr volver a pasar por otras turbinas de baja presin, para seguir generando energa. Parte del caudal ha sido extrado en mitad del cuerpo de turbinas y el que no, pasa por un condensador para devolverle el estado lquido para ser bombeado nuevamente.
Este lquido se precalienta mediante diferentes intercambiadores de calor con el fluido que haba sido extrado. El total del caudal vuelve al generador de vapor. El generador de vapor tiene dos funciones: la generacin principal y la de recalentamiento. En la generacin de vapor principal el total del caudal del agua viene precalentado debido a los vapores extrados de las turbinas. Cuando llega al generador de vapor, atraviesa el precalentador o economizador, donde alcanza la temperatura prxima a la evaporacin, posteriormente pasa por el evaporador, donde pasa a estado gaseoso y finalmente, en el sobrecalentador alcanza la temperatura deseada.
Al recalentador en cambio no llega todo el caudal del agua, ya que parte puede haber sido extrada de las turbinas para el precalentamiento del agua. El flujo que llega es mezcla de lquido y vapor. A continuacin se detallan los principales equipos adicionales del bloque de potencia que deben ser considerados en el dimensionamiento:. No se incluye la descripcin del diseo de estos equipos al no ser parte del alcance de esta tesis.
En la Figura 4. Un campo de concentradores cilindro-parablicos est compuesto por filas paralelas de stos. Cada fila, se integra con varios captadores conectados en serie de manera que el fluido de trabajo que circula por los tubos absorbentes es calentado conforme circula desde la entrada a la salida de cada fila. Los objetivos de un buen almacenamiento trmico en una central solar trmica con CCP son:. Almacenamiento de energa en condiciones climatolgicas transitorias.
Aumento del factor de capacidad de la planta. Produccin de la electricidad ms distribuida. Estabilidad mecnica y qumica del material almacenado. Buena transferencia de calor entre el fluido de transferencia de calor y el fluido de transferencia trmico. Bajas prdidas trmicas. Facilitar el control de la planta. Este tipo de sistema se caracteriza por almacenar el calor en un medio diferente al fluido de trabajo.
El aceite acta como medio de transferencia de calor entre el campo de colectores y el material donde se almacena la energa trmica en forma de calor sensible. El aceite circula a travs de cilindros dispuestos entre las placas superpuestas del material de almacenamiento, transfiriendo o almacenando energa trmica de las placas. El almacenamiento en sales fundidas tiene un tanque caliente y un tanque frio aislados trmicamente y su volumen puede contener la totalidad del fluido de trabajo.
El tanque caliente se llena con las sales fundidas, desde el campo solar, donde llegan desde el tanque frio, que queda vaco. La descarga se produce recuperndose el calor al extraer las sales del tanque caliente y luego de enfriadas son enviadas al tanque frio siguiendo el proceso en sentido inverso.
As se produce el vapor necesario para alimentar a la turbina. Por tanto, el generador de vapor es la interface entre el sistema solar campo de captadores y sistema de almacenamiento y el ciclo de vapor.
Precalentador o Economizador, donde el agua se precalienta hasta una temperatura prxima a la de evaporacin. Evaporador o Generador de vapor, recorrido por el flujo bifsico. Sobrecalentador, donde el vapor se calienta a la temperatura mxima del ciclo, superior a la de saturacin para la presin de trabajo. Recalentador, donde se recalienta el vapor entre el cuerpo de alta y el de media presin de la turbina, para aumentar la temperatura media de aportacin y por ello mejorar el rendimiento del ciclo.
Caldera auxiliar de combustin fsil. Las centrales solares trmicas que disponen de esta combustin auxiliar se denominan hbridas. Para plantas comerciales cuya finalidad es la venta de energa elctrica, es un componente necesario ya que no solo complementa al sistema de almacenamiento en el desacople entre el campo solar y la isla de potencia, sino que tambin aumentar la produccin.
Sirve para que el aceite pueda contraer ante una bajada de temperaturas por debajo de la temperatura de operacin, o dilatar ante una subida de temperaturas adems de funcionar como amortiguador de la temperatura de entrada al campo solar. Es donde tiene lugar el aprovechamiento de la energa trmica suministrada por el sistema solar, para transformarse en energa elctrica.
El agua es uno de los fluidos de trabajo ms disponibles y adecuados para emplear en un ciclo de potencia. La mayora de las centrales termoelctricas convencionales, de biomasa, nucleares, termosolares emplean agua como fluido de trabajo del ciclo de potencia.
Este vapor se dirige a la turbina de vapor donde se expansiona transformndose la energa trmica en mecnica, que se usara para mover el generador elctrico. A la salida de la turbina se extrae el calor residual del ciclo en el condensador, nuevamente produciendo el paso a fase liquida del agua, que se dirige a una bomba que aumenta su presin para vencer las prdidas de carga en el generador y proporcionar a la turbina la presin requerida en su entrada.
El fluido de trabajo ms usado en los captadores cilindro parablicos es el aceite trmico. En las centrales solares trmicas el sistema de control an no se encuentra totalmente desarrollado, la tecnologa para el control automtico se encuentra instalada pero an no se cuenta con un software eficiente que permita hacerlo, las actuales centrales son manuales. Las ventajas de tener un control automatizado son: [19].
Menor nmero de operadores, mayor seguridad y rendimiento. La central siempre operara en el punto ptimo y no en un punto escogido el operador. Menor nmero de averas e incidentes. La estructura del sistema de control de una central solar trmica de CCP consiste en varios sistemas de control independientes. Los subsistemas de control principales son: [19].
Est compuesto por un sistema de control central y controladores locales. El sistema de control central orienta los colectores y hace seguimiento de temperaturas a la entrada y salida del campo. Las claves de la automatizacin completa del sistema de control del campo solar son:. Disponer de vlvulas automticas.
Disponer de datos meteorolgicos como radiacin, humedad, velocidad de viento, temperatura. Contando con estos elementos es posible conseguir que la regulacin del campo solar se lleve a cabo automticamente. Regula los fluidos a travs de los equipos para producir un intercambio de calor entre el aceite y el ciclo agua-vapor, manteniendo el control de variables como temperaturas, presiones y caudales.
As se controla los variadores de velocidad de las bombas del fluido trmico, las vlvulas del aceite, las vlvulas de salida del tren del generador de vapor, las bombas del ciclo termodinmico y los niveles de los tanques. Por separado se encuentra el sistema de control de la turbina que se encarga del arranque y parada de la turbina, de la regulacin de la carga y del control de parmetros que activaran las prevenciones para proteger la turbina. Aparte de estos dos subsistemas se tienen otros sistemas de control pertenecientes a cada sistema auxiliar caldera auxiliar, sistema contra incendios, etc.
La operacin manual de la central hace que pocas veces opere en el punto ptimo de diseo. El operador tiene que tomar decisiones que pueden no ser la opcin ms adecuada y podran comprometer la rentabilidad de la central o la seguridad de la misma.
As, el fallo en cierres de bombas, la degradacin acelerada del aceite, la corrosin en algunas partes de la instalacin o el desequilibrio de presiones del campo solar a menudo se relacionan con una deficiente operacin. Sera ideal que una planta solar trmica con CCP arranque y pare automticamente, la dificultad est en la medicin de las condiciones atmosfricas. Para ser automatizada es necesario que la central cuente con algunas estaciones meteorolgicas debido a que las condiciones de radiacin o temperatura presentes en una zona de la central pueden ser diferentes a las presentes en otra.
Este es un tema que se puede desarrollar en futuras tesis o proyectos de investigacin. La ausencia de vlvulas automticas para su regulacin condiciona la posibilidad de una automatizacin completa, otra dificultad es la inversin y el tiempo necesario para el desarrollo de un sistema de control que englobe a los diferentes sistemas de la central.
El sistema de control debe permitir que las centrales solares trmicas de CCP puedan cumplir su plan de produccin esperado y evitar trabajar fuera del punto de diseo, por consiguiente reducir el nmero de averas e indisponibilidad provocados por una operacin deficiente.
El mantenimiento de una central solar trmica con CCP se realiza para prevenir la ocurrencia de una falla o error en un sistema, maquinaria o equipo. Existe adems la necesidad de optimizar el rendimiento de las unidades y componentes industriales mecnicos, elctricos, y electrnicos de los procesos dentro de las instalaciones de una central de este tipo.
El mantenimiento debe procurar un desempeo continuo y operando bajo las mejores condiciones tcnicas, sin importar las condiciones externas ruido, polvo, humedad, calor, etc. El mantenimiento debe estar destinado a: [20]. Optimizar la produccin del sistema Reducir los costos por averas Disminuir el gasto por nuevos equipos Maximizar la vida til de los equipos.
Los procedimientos de mantenimiento deben evitar las fallas, por cuanto una falla se define como la incapacidad para desarrollar un trabajo en forma adecuada o simplemente no desarrollarlo.
Un equipo puede estar fallando pero no estar malogrado, puesto que sigue realizando sus tareas productivas, pero no las realiza con la misma efectividad que un equipo en ptimas condiciones. En cambio un equipo malogrado o averiado no podr desarrollar ninguna tarea bajo ninguna circunstancia. Entre los factores de costo se encuentran: mano de obra, costo de materiales, repuestos, piezas nuevas, energa, combustibles, prdidas por la no produccin.
El plan de mantenimiento completo de una central termo solar de CCP contempla el mantenimiento programado de todos sus sistemas: [21]. En la determinacin de las tareas a realizarse en el mantenimiento de la central se debe toma en cuenta: [21].
Las recomendaciones de los fabricantes para evitar perder las garantas de stos. El mantenimiento legal. El organigrama habitual y el personal disponible para realizar mantenimiento programado. La radiacin solar y su distribucin anual. Las averas ms graves y probables, pues el plan de mantenimiento est orientado a evitarlas. Partiendo de la cantidad de recurso solar disponible en el sitio, se determina la superficie necesaria para generar 5 MWe, tomando en cuenta las caractersticas del sitio de emplazamiento.
A fin de buscar la optimizacin de la central propuesta con un sistema de respaldo que se detalla en las secciones 5. De acuerdo a la seccin 4. Los colectores conectados en serie se denominan lazo. Cada lazo est conformado generalmente de 4 colectores, por lo que operando a plena carga, el calor absorbido por cada lazo es: Q. El nmero de lazos est dado por la fraccin entre el calor aportado por cada lazo y el calor requerido por el bloque de potencia:.
En la Tabla 4. De lo expuesto anteriormente, se concluye que para estimar los principales valores de una central CCP se considera el rea total disponible del emplazamiento y la cantidad de recurso solar en el sitio ya que de esto depende la potencia de la central, el rea del campo de colectores y por tanto la cantidad de colectores a usar.
Otro aspecto a considerar es la determinacin del tipo de colector cilindro parablico a usar, adems del fluido trmico para el ciclo de potencia y de igual manera en el caso que se contara con un sistema de almacenamiento trmico, ste ltimo no se considera en el presente ejemplo. Tambin se plantea la hibridacin de la central CCP a fin de optimizar su produccin.
Las plantas tpicas actualmente se disean para que suministren una potencia elctrica desde 30 a 80 MW. En un futuro prximo se van a construir plantas de ms de MW como la que est construyendo Abengoa en el desierto de Mojave en Estados Unidos, con una potencia de MW y un costo estimado de dos mil millones de dlares. Por lo tanto, en un futuro se tender a la posibilidad de la produccin directa de vapor en los tubos absorbedores.
As, en Boulder Nevada ya est en marcha la tercera mayor planta termoelctrica del mundo, se trata de una planta de Solargenix de 64MW constituida por Adicionalmente, existen iniciativas para desarrollar sistemas de almacenamiento trmico en centrales solo solar y aumentar la durabilidad de los tubos absorbedores. El elevado grado de avance y el inters en la tecnologa de colectores cilindroparablicos para la produccin de electricidad contrasta con la falta de desarrollo de la que adolece la de otras posibles aplicaciones que tambin resultan interesantes para este tipo de colectores, como son el calor de proceso y generacin de vapor para procesos industriales en sectores como alimentacin, textil o papel, que requieren temperaturas del orden a las obtenidas con estos sistemas.
En la Figura 5. Pases de la regin del Cinturn solar como los ubicados en frica, Oriente Medio, Sureste Asitico, y Sur Amrica tienen un alto potencial de energa termosolar, por lo que de igual manera el Ecuador cuenta con el recurso solar necesario que permitira desarrollar esta tecnologa. Por ejemplo, adems de la aplicacin para generacin de electricidad, la Agencia Internacional de la Energa IEA est promoviendo diversas tareas entre las que se destaca Solar Heat for Industrial Process SHIP con el fin de aprovechar las experiencias y conocimientos sobre energa solar trmica aplicada a procesos industriales.
Empleo de trabajadores durante el perodo de construccin de la central y creacin de puestos de trabajo permanentes para su operacin y mantenimiento. Aprovechamiento mximo de los recursos nacionales de mano de obra, materiales y suministros de construccin, dando un impulso a la creacin. Adquisicin de la experiencia necesaria para el desarrollo de un proyecto basado en energa solar limpia y sostenible con tecnologa moderna, ofreciendo las oportunidades de empleo que esto conlleva.
Es inagotable, sin lmite de suministro. Es segura, sin riesgos ni dependencias geopolticas. No produce emisiones de CO2 ni otro tipo de contaminacin. Por tanto, la implementacin de una central solar trmica de CCP presenta las siguientes ventajas: [17]. Generacin de energa elctrica limpia. Reduccin de emisiones de CO2, contribuyendo a la consecucin de los objetivos impuestos en el protocolo de Kyoto.
El potencial estimado de reduccin es de 2. Crea puestos de trabajo tanto en la fase de construccin y puesta en marcha como durante la operacin de la central. En comparacin con otras alternativas, una planta termosolar con CCP no produce impactos significativos negativos sobre el medio fsico, ni sobre la calidad del aire o del suelo; tampoco se provocan ruidos ni se afecta a la hidrologa existente.
En el anlisis de las posibles afecciones sobre el medio bitico hay que mencionar que se pueden llegar a ocupar superficies de territorio importantes por el tamao de sus colectores. Se debe considerar, sin embargo, que al instalar una central solar trmica de CCP, la misma producir energa elctrica limpia por dcadas. En general estas plantas, si son de gran tamao, se deben construir donde exista alta insolacin, poca fauna y flora, con frecuencia zonas desrticas o semidesrticas en cuyo caso los efectos negativos se ven disminuidos.
La aplicacin de esta tecnologa puede incidir negativamente sobre la fauna y flora, aunque las instalaciones de generacin elctrica convencional pueden tener mucho ms impacto ambiental. Esta informacin est dirigida al inversionista, pero no muestra su impacto en la economa regional o nacional, a diferencia de un anlisis econmico pblico que estudia la contribucin de la inversin al bienestar social.
El aspecto econmico es importante en cualquier proyecto ya que determina la posibilidad real de ser llevado a cabo y limita o impulsa el desarrollo de tecnologa en el futuro. En el anlisis econmico de los sistemas solares actuales se presentan cambios y nuevas propuestas continuamente, lo que hace variable el costo de generacin y de inversin.
Hay dos parmetros fundamentales para evaluar la factibilidad econmica de un proyecto: [23]. La inversin de capital necesaria para tener una planta en operacin, que depende del precio del terreno, materiales, construccin, instalacin de equipos, pruebas operativas y puesta en marcha. Por lo general todo esto se considera en un nico parmetro que se da por razn de kilovatio efectivo kWe instalado para facilitar la comparacin con proyectos de otra magnitud y naturaleza.
Los costos asociados a la operacin y mantenimiento de la planta tambin llamados costos operativos. Este trmino no es completamente correcto ya que los costos operativos casi siempre incluyen un factor de depreciacin de los equipos que relaciona as la vida til de la planta para poder efectuar una comparacin con sistemas que tengan un tiempo de utilidad distinto.
Como se ha venido sosteniendo a lo largo de esta tesis, la tecnologa solar con mayor posibilidad de implementacin y desarrollo es la trmica de CCP. A pesar de que los costos de instalacin y operacin varan entre proyectos debido al tipo de instalacin, la capacidad, el factor de planta y otros parmetros, todos los autores coinciden en que los costos disminuiran de forma importante de seguirse con la tendencia de instalacin y desarrollo actuales.
Hoy en da ya se tienen precios competitivos, si se presentan estmulos fiscales o apoyos del Estado, y para el ao se cree que los costos de generacin e instalacin sern realmente competitivos con cualquier otro tipo de generacin de energa elctrica. Los costos de instalacin y generacin actuales para la tecnologa solar trmica de CCP son: [24]. Los costos de instalacin y generacin para el futuro se estiman en base a modelos econmicos que consideran el posible aumento en capacidad, el desarrollo de nuevas tecnologas que permitan un diseo ms sencillo y el perfeccionamiento del manejo de instalaciones en base a la experiencia generada.
La mayora de las estimaciones ubica los costos de instalacin de las plantas de cilindros parablicos en un rango de los dlares por kilowatt elctrico efectivo instalado. Para ello se considera la Regulacin del Conelec No. El Punto de conexin o entrega es el punto de conexin de generadores con las redes de transmisin o distribucin. El Precio preferente es el precio establecido para la generacin con energas renovables no convencionales.
El CENACE despachar, de manera obligatoria y preferente, toda la energa elctrica que las centrales renovables no convencionales puedan entregar al sistema, y que se hayan acogido a las condiciones establecidas en la presente Regulacin.
Con los costos anteriormente citados en esta seccin, a continuacin se determina el periodo de recuperacin de la inversin para la central de 5 MWe estimada en la seccin 4. De acuerdo a la Tabla 3. Con estos valores de inversin, ingresos y desembolsos anuales, se determina el periodo de recuperacin de la inversin.
Como se observa en la Tabla 5. Tabla 5. Total anual Histrico acumulado El tamao o capacidad mxima de generacin de la central depender de su ubicacin geogrfica as como de sus niveles de radiacin y disponibilidad de espacio.
Por otro lado, el emplazamiento donde se vaya a instalar una central solar trmica de CCP debe evitar impactos negativos hacia los ecosistemas, afectando al mnimo la flora y fauna, cuerpos de agua o asentamientos humanos en la zona. Cualquier plan dirigido a la instalacin de una central solar trmica puede ser un fracaso si no se tienen en cuenta algunos factores importantes para el buen funcionamiento de la central que garantice la rentabilidad de las inversiones que se realicen.
Entre los factores que favorecen la instalacin de una central solar trmica de CCP estn: [25] Factores medioambientales:.
Alta radiacin solar directa: la aplicabilidad de un proyecto de este tipo depende de la cantidad de irradiacin solar que se registre en la zona donde se implementar, por lo que generalmente se instalan en zonas clidas y muy soleadas.
La orografa: es necesaria la instalacin de este tipo de centrales en una superficie plana para facilitar el diseo y construccin del campo solar y evitar las sombras ocasionadas por terrenos ondulados. Nmero reducido de das nublados al ao. Bajos niveles de polucin y suciedad.
Acceso a la red elctrica de interconexin. Buen estado de la red elctrica. Fiabilidad del suministro. Acceso a agua potable. Infraestructura vial adecuada para el suministro de materiales. Altos costes de combustible sin subsidio. Incierto suministro de combustibles. Suelo disponible a bajo precio. El anlisis preliminar de estos factores, que deben tenerse en cuenta para evaluar la aplicabilidad de la instalacin de una central solar trmica de CCP en el Ecuador, arroja resultados positivos.
Por lo que el Ecuador podra utilizar una fuente energtica renovable que posee en buena cantidad la radiacin solar para producir la electricidad que necesita para continuar con su desarrollo y llegar a una real soberana energtica, lo cual es una poltica de Estado. El incremento previsto en el consumo elctrico para los prximos aos hace necesario aumentar la potencia elctrica instalada en el pas as como diversificar el suministro, y una o varias centrales de CCP es una buena opcin para ello.
La cobertura de la red elctrica en el Ecuador es aceptable, lo que hace que el acceso a la misma no se considere un problema. En esta fase sera de bastante beneficio por la fuerte reduccin de emisiones a la atmsfera. Tercera fase: Incorporacin de sistemas de almacenamiento Si los precios de los combustibles fsiles continuaran incrementndose y se incorporaran sistemas de almacenamiento trmico se evitara, la necesidad de contar con sistemas de respaldo de combustible fsil y las plantas solares podran en principio operar en modo base.
De la misma manera que al final del captulo cuatro, en la siguiente seccin se presenta un ejemplo especfico donde se analizan los criterios expuestos hasta este punto y con la ayuda de mapas de las principales caractersticas de los dos emplazamientos dados, se determinara el ms adecuado para la implementacin de una planta CCP, fortaleciendo la idea que el Ecuador es un pas apto para el uso de esta tecnologa.
La central termoelctrica convencional El Descanso con una potencia instalada de En el sitio se desarrolla el proyecto de captacin de biogs para generacin elctrica, con una planta de 2 MW de potencia. Dichos emplazamientos han sido seleccionados debido a la posibilidad de hibridacin de la tecnologa CCP con una central trmica convencional como es el caso de El Descanso o el caso de Pichacay donde se est implementando una central de generacin elctrica a partir de biogs.
En la seccin 5. Este anlisis no es exhaustivo sino ms bien busca ejemplificar como se va determinando el mejor sitio para este tipo de proyectos. En la Tabla 5. Sin embargo, en Pichacay se ha repotenciado el tramo de red monofsica existente, a un tramo trifsico de 22 kV para evacuar la energa del proyecto con biogs, por lo que se podra usar esta infraestructura para el proyecto solar CCP.
En las Figuras 5. Sin embargo, la central de El Descanso est dentro de una zona ms densamente poblada. En referencia a la topografa de los emplazamientos, en las Figuras 5. Adicionalmente, el rea de Pichacay es ms abierta y tiene poca vegetacin lo cual es una ventaja adicional al no generarse sombras para los colectores de la planta CCP. Finalmente, en cuanto al proceso de integracin de la tecnologa solar a la red, se podra analizar el aporte de la planta CCP a la infraestructura elctrica existente.
En el primer caso se debera analizar la opcin de cogenerar incorporando una turbina de vapor mientras que en el segundo se podra reducir el tamao de la central CCP o incorporar algn sistema de almacenamiento. En ambos ejemplos, una central solar aportara a la sostenibilidad de la instalacin: menor consumo de combustible fsil y complementariedad con otra fuente de energa no convencional, respectivamente. La Tabla 5. De acuerdo a lo presentado en la Tabla 5.
Se concluye que una topografa sin pendientes ni sombras, un menor riesgo de inundaciones, as como la disponibilidad de agua o el aporte de la integracin de CCP a la planta existente son criterios importantes a tener en cuenta durante la eleccin de un emplazamiento para una posible implementacin de una central de CCP. Vale recordar que previamente ya se analizaron, en el captulo 4, los criterios determinantes como son la cantidad de radiacin disponible y los principales aspectos tcnicos como la potencia instalada de la planta y el rea necesaria para la misma, que se cumplan en ambas ubicaciones propuestas.
Con los resultados de este ejemplo queda sentada la posibilidad de un anlisis ms detallado en futuros estudios a fin de confirmar sitios en nuestro pas que sean aptos para el uso de la tecnologa CCP, haciendo factible la aplicacin de energa solar trmica para la produccin de electricidad en el Ecuador. En la siguiente seccin se analiza la posibilidad de optimizar la tecnologa CCP mediante la hibridacin con tecnologas convencionales de generacin que utilizan combustibles como disel-bunker, biomasa o gas natural exponiendo las principales caractersticas de una planta hibrida solar trmica.
Gracias a esta combinacin se unifican las ventajas de las centrales trmicas a base de combustibles por ejemplo gas natural de poder producir energa de forma constante y de las trmicas solares de CCP, cuyo costo del combustible es cero.
Puesto que los campos solares inyectan la energa calorfica a un sistema de central trmica convencional a base de una turbina de vapor, se pueden integrar sin problemas. El concepto general que se aplica en estos sistemas es el de sobredimensionar la turbina para hacer frente a incrementos en la produccin de vapor.
Aproximadamente, se duplica la capacidad de la turbina de vapor, utilizando el calor solar para la evaporacin del agua, y el calor residual de los gases de escape de la turbina de gas en el precalentamiento y sobrecalentamiento. Sin embargo, cuando no se dispone del recurso de la energa solar, la turbina de vapor debe funcionar a carga parcial, lo que supone una importante reduccin del rendimiento. Con almacenamiento trmico se podra duplicar la contribucin solar a la produccin de electricidad.
Cuanto ms sobredimensionada est la turbina, mayor ser el impacto de trabajar en condiciones fuera de diseo. Sin embargo, aunque esta configuracin representa un menor coste para la planta, los riesgos tecnolgicos de este nuevo desarrollo son todava elevados. El combustible se quema normalmente en la cmara de combustin de la turbina de gas. A los gases de escape que se dirigen al recuperador de calor, se les aade el calor proveniente del campo solar, resultando en un aumento en la capacidad de generacin de vapor y consecuentemente un incremento de produccin de electricidad en la turbina de vapor.
Las centrales de CCP sin almacenamiento trmico y sin caldera auxiliar de gas natural producen una energa anual equivalente a funcionar 2. A estos hechos se une la dificultad para hacer previsiones de generacin que es comn a todos los sistemas de generacin que dependen de las condiciones atmosfricas. Un esquema de esta hibridacin puede verse en la Figura 5. Este proceso consiste en la oxidacin completa de la biomasa por el oxgeno del aire al aplicar altas temperaturas C.
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