Configuraciones rentables de las centrales eléctricas solares híbrido
Este proyecto trató de desarrollar un sistema eléctrico solar híbrido con calefacción directa del aire presurizado de una turbina de gases. El uso de energía solar sin coste alguno, junto con los sistemas de ciclo combinado tan eficientes o las turbinas de gases recuperados, puede reducir de forma considerable el coste de la generación eléctrica solar. En este contexto, se seleccionaron tres turbinas de gases diferentes para construir centrales eléctricas solares prototipo de dimensiones comerciales, con un margen de potencia de 1MWe a 20MWe. Una de las opciones era que la "PGT10" funcionara en modo turbina de gases de ciclo combinado (16100MW y 45% de eficiencia). Se utilizaron receptores solares presurizados con una temperatura baja (máximo 600°C), media (máximo 800°C) y alta (máximo 1000°C) y concentradores secundarios para solarizar estas turbinas. El sistema de concentración empleado presentaba un heliostato de metal-vidrio, y la aportación solar del diseño para las centrales prototipo solarizadas se mantuvo en 38%-88%. Partiendo de la distribución optimizada del sistema, las simulaciones de rendimiento anual proporcionaron información valiosa sobre el potencial técnico, económico y medioambiental de las centrales prototipo. Esta información se obtuvo en condiciones reales y se utilizaron datos sobre costes actuales. Según el tamaño y la ubicación del sistema, la eficiencia eléctrica solar fue del %-19%. En concreto, en la configuración de alta temperatura de la "PGT10" se logró reducir las emisiones de CO2 en 0.15ton/MWh. Con una temperatura media de la "PGT10" y una cuota solar del 16% funcionando todo el día, el coste eléctrico medio fue muy bajo (0.06 euros/kWh). El aumento del coste para la aportación solar asociada a la fracción eléctrica solar fue de unos 0.118euros/kWh. Además,el funcionamiento del sistema en las horas de sol a una temperatura mayor del receptor provocaba el aumento considerable de la cuota solar (aproximadamente el 53% en la configuración de temperatura alta). Estos resultados se han publicado en un informe del proyecto al que se puede acceder de forma gratuita, y en varios artículos que demuestran que la nueva tecnología de los sistemas de turbina de gases de híbrido solar constituye una excelente oportunidad de producción de energía renovable.
