Un sistema de energía solar concentrada diseñado con su propio respaldo de combustible

Pélets cerámicos y aire ambiente en lugar de sales fundidas

La startup solar 247Solar calienta aire a presión ambiente hasta unos 970° C mediante un receptor de diseño actualizado ideado originalmente por una empresa alemana, según informa Ars Technica. En lugar de sales líquidas, el aire caliente transfiere el calor a un lecho de pélets cerámicos del tamaño de pelotas de golf para proporcionar almacenamiento de energía en estado sólido. La mayoría de los sistemas de energía solar concentrada utilizan espejos llamados heliostatos para seguir al sol y calentar el fluido de trabajo dentro de una torre central, pero las plantas anteriores tuvieron problemas con elevados gastos de capital, tuberías complejas y sales corrosivas. Los paneles fotovoltaicos dominan las instalaciones modernas debido a sus bajos costes de producción, pero no pueden generar energía durante la noche sin sistemas de baterías.

«El intercambiador de calor hace el mismo trabajo que hacía el combustor. Está en el mismo lugar del conjunto de la turbina donde estaba el combustor: después de la etapa de compresión y antes de la expansora».

Bruce Anderson, 247Solar

Un intercambiador de calor intercambiable dentro de una turbina estándar

La energía térmica almacenada puede hacer funcionar las turbinas de generación entre nueve y 20 horas después de la puesta de sol, según el uso diurno y la configuración final de la planta. Para generar electricidad, el aire caliente pasa a un intercambiador de calor a medida situado directamente dentro de un conjunto de turbina estándar. Como explicó a Ars Technica el director ejecutivo de 247Solar, Bruce Anderson, el intercambiador de calor funciona como un sustituto directo de una unidad de combustión, situado después de la etapa de compresión y antes de la expansora para calentar el aire comprimido sin modificar el resto de la maquinaria. Dado que el intercambiador simplemente transfiere energía térmica, el sistema acepta calor de múltiples fuentes. Cuando las nubes o un mal tiempo prolongado agotan el almacenamiento térmico, los operadores pueden quemar combustibles fósiles directamente en el sistema, lo que añade menos del 10 por ciento al coste total del hardware mientras mantiene la turbina de energía renovable girando de forma continua, lo que demuestra la versatilidad práctica del invento.

Pruebas de validación en India y recuperación de calor industrial

El despliegue piloto combina dos generadores de 200 kW para validar el rendimiento operativo en condiciones de campo. El aire que sale del intercambiador de calor se mantiene cerca de 250° C, lo que, según señaló el representante de la empresa Mark von Keszycki, puede servir como recurso adicional para calor industrial o enfriadoras de absorción. La empresa planea desplegar grupos modulares junto a instalaciones solares fotovoltaicas, apoyándose en la fotovoltaica para obtener energía diurna barata mientras utiliza el bloque solar térmico para la generación nocturna y el despacho de emergencia. El ensayo inicial se centrará en verificar la durabilidad de los componentes y probar con qué fluidez el hardware pasa del calor solar al combustible de combustión, lo que supone una innovación importante para la energía limpia continua.

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