Torre de energía solar

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Este artículo trata sobre un diseño particular  de energía solar térmica utilizando espejos. La Torre de Energía Solar, también conocida como Plantas de Energía Heliostática o Torres de Energía, se basa en un tipo de horno solar situado en una torre que recibi la luz solar concentrada. Se utiliza una serie de espejos planos móviles (llamados helióstatos) los cuales concentran los rayos del sol en la torre colectora (el objetivo).

Los primeros diseños se usaron para calentar el agua y el vapor generado se utililizaba para accionar una turbina. Sin embargo, los diseños basados en sodio líquido, es un metal de alta capacidad calorífica, han demostrado que pueden ser usados para almacenar la energía antes de usarla para generar vapor y mover las turbinas. Estos diseños permiten generar energía cuando el sol no brilla.

La idea básica de la concentración fotovoltaica es la sustitución de material semiconductor por material reflectante o refractante que es más barato.

Las plantas de Concentración Fotovoltaica utilizan un seguidor de doble eje para posibilitar un máximo aprovechamiento del recurso solar durante todo el día.

Algunas torres energía solar de concentración  son refrigerados por aire en lugar de refrigeración por agua, para evitar el uso de agua en zonas desérticas.

Se utiliza vidrio plano en lugar del vidrio curvo porque el curvo es mucho más caro.

Algunos almacenan el calor en recipientes de sales fundidas para continuar la producción de electricidad, mientras que el sol no brilla.

El vapor se calienta a 500C para impulsar las turbinas que generan electricidad.

La tendencia es que los precios disminuyan con el tiempo una vez que los paneles han entrado en fase industrial. Por ejemplo, del 2008 al 2009 se produjo un descenso del 50%.

Se ha estimado que en 2020 la electricidad podría ser generada a partir de torres de energía a 4 céntimos de euro. Google.org, que es la fundación caritativa del buscador de Internet Google espera desarrollar componentes de helióstatos  baratos, de bajo mantenimiento para reducir su coste de fabricación a corto plazo.

Recientemente ha habido un renovado interés en la tecnología de Torre de Energía Solar, como es evidente por el hecho de que hay varias empresas implicadas en la planificación, diseño y construcción de plantas de gran tamaño útiles para compañías eléctricas. Este es un paso importante hacia el objetivo final de desarrollo de plantas comercialmente viables. Hay numerosos ejemplos de estudios de caso de la aplicación de soluciones innovadoras para la energía solar.

La primera instalación comercial del mundo de concentración es la Planta Solar 10 o PS10 opera cerca de la ciudad española de Sevilla. Produce 11 megavatios (MW) con 624 espejos móviles/helióstatos.

Le siguió otra nueva planta al lado de la PS10, la Planta Solar 20 o PS20.

Los espejos que las componen tienen una superficie de 120 metros cuadrados que concentra los rayos del sol a lo alto de una torre de 115 metros de alto, equivalente a 40 pisos, donde se encuentra un receptor solar y una turbina de vapor. La turbina mueve un generador, produciendo electricidad. Este sistema es tres veces más caro que otras fuentes de energía, pero los precios tienden a caer, como lo han hecho con la energía eólica y fotovoltaica.

Son las primera de una serie de plantas de generación de energía solar que se construirán en la misma zona, que sumarán más de 300 MW en 2013. La generación de energía se realiza mediante una variedad de tecnologías. Las dos primeras plantas de energía para poner en funcionamiento en Sanlúcar la Mayor son PS10, PS20 y Sevilla PV, el mayor sistema de baja concentración de Planta Fotovoltaica de Europa.

La PS10 y PS20 almacenan el calor en tanques de energía que mantienen el calor en forma de vapor a presión a 50 atmósferas y 285 ° C. El vapor se condensa y se pasa de nuevo a vapor cuando se baja la presión. El almacenamiento es de una hora. Se cree que es posible un mayor tiempo de almacenamiento, pero no ha sido probado todavía en plantas de energía existentes. Sin embargo, hay muchos que consideran el uso de sales fundidas como un medio de almacenamiento de energía debido a s gran capacidad de almacenamiento de energía para un periodo largo de tiempo con pérdidas insignificantes.