Comparación de centrales de ciclo combinado hibridadas con energía solar: tecnologías CCP y Fresnel de reflexión

Abstract

En el presente trabajo se compara la producción, tanto en términos energéticos como económicos, de centrales de ciclo combinado hibridadas con energía solar de concentración según distintas tecnologías. Como se destaca en [1], los ciclos combinados convencionales se prestan muy adecuadamente a la hibridación con sistemas solares de concentración, que aportan la energía térmica producida al ciclo de vapor (centrales denominadas ISCC por sus siglas en inglés, Integrated Solar CombinedCycle). En efecto, durante la producción anual, las condiciones más exigentes para un ciclo combinado (alta temperatura ambiental) se correlacionan con las condiciones óptimas de producción de energía solar térmica de concentración (estación estival), por lo que se producen ciertas sinergias que favorecen el rendimiento conjunto. En trabajos previos [2] se mostró la idoneidad y viabilidad económica de la tecnología ISCC trabajando con un campo de colectores cilindro parabólicos (CCP) y generación directa de vapor (precalentamiento y evaporación) en localizaciones con condiciones atmosféricas muy severas en verano, pero no en ubicaciones de clima más templado. Por otro lado, en [3] se estudian los posibles puntos de aporte de la energía solar sobre el ciclo de vapor, concluyendo que la producción mejora notablemente si el calor se destina exclusivamente a la evaporación en el nivel de alta presión, evitando el precalentamiento del agua y el sobrecalentamiento del vapor. Asimismo, es también previsible la mejora económica en el caso de que se empleen campos de tipo Fresnel de concentración en lugar de CCP. Por ese motivo, se comparan las tecnologías CCP y Fresnel produciendo ambas exclusivamente vapor en el nivel de alta presión del ciclo de vapor. Para ambas configuraciones se procede a la caracterización de las tecnologías y a su posterior simulación para analizar la producción durante un año tipo en dos localizaciones (Almería y Las Vegas).