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Imagen de uno de los módulos híbridos
CSP-PV FourFold,
creado por Focused Sun. Fotografía
cortesía de Focused Sun.
Los
inventores estadounidenses y sus socios chinos esperan
que
una iniciativa de financiación colectiva ofrezca energía para
microrredes
de todo el mundo, al combinar elementos de la tecnología
solar
fotovoltaica y
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Por Jason Deign
Traducido por Alexandra Aretio
Un
equipo chino-estadounidense espera que este mes se financie de manera colectiva
una nueva tecnología solar que combina CSP con fotovoltaica de concentración
(CPV, por sus siglas en inglés) para suministrar energía de bajo coste a
microrredes.
Los
desarrolladores de Focused Sun de Nuevo México (EE. UU.) y el Instituto
Xiang Yang de Hubei (China) están trabajando en un sistema que incorporará
almacenamiento de energía térmica y que debería resultar rentable en un plazo
de dos años.
La
empresa Focused Sun, antiguamente
vinculada a la CPV (en inglés), ha creado un modelo híbrido CSP-CPV
denominado FourFold para alimentar la microrred. Los módulos son lo bastante
pequeños como para construir microrredes de manera modular: desde los
100 kW hasta los 10 MW.
Cada
módulo emplea cuatro espejos lineales de Fresnel para enfocar la luz solar en
un dispositivo de absorción forrado con una tira de 5 cm de células
fotovoltaicas, que convierten en torno al 18 % de la energía entrante en
electricidad.
Al
mismo tiempo, el líquido de refrigeración de aceite mineral fluye por el
interior del dispositivo de absorción, mantiene las células fotovoltaicas frías
e incrementa la temperatura de 300 ºC en el proceso. Además, el fluido de
transferencia térmica puede almacenarse o utilizarse para que funcione un
turbogenerador construido en China.
La
combinación de CPV y energía termosolar basada en lineal Fresnel permite que el
sistema aproveche hasta cerca de un 75 % de la energía entrante, tal y
como afirma Focused Sun. Asimismo, la empresa trata de mantener unos costes
reducidos al emplear varias técnicas de fabricación de bajo coste.
Por
ejemplo, los espejos están creados por espuma metida entre dos hojas de acero
galvanizado. Por su parte, los motores reductores que controlan el ángulo de
los espejos están acoplados al marco del módulo mediante solo dos tornillos y
se pueden sustituir en cuestión de minutos.
Los
procesos de fabricación con tecnologías relativamente sencillas que se utilizan
deberían permitir el establecimiento de plantas de producción de FourFold con
relativa facilidad en regiones donde son necesarias microrredes, incluidos los
mercados emergentes.
Creación de empleo a nivel nacional
De
hecho, Focused Sun tiene interés en destacar las oportunidades de empleo
nacional que ofrece esta tecnología y ha publicado directrices sobre la
planificación de ventas, producción y empresas de instalación con entre cinco y
diez empleados.
Cada
pequeña fábrica necesitaría una inversión para la puesta en marcha de
150 000 USD y podría comenzar incluso en unos siete meses, según
indica la empresa. No obstante, todavía tienen que terminarse algunos aspectos
del diseño del sistema, incluida la tecnología de almacenamiento.
Aunque
se podrían emplear baterías para almacenar parte de la producción de CPV, no
está previsto que se tome la decisión final acerca del mecanismo de
almacenamiento térmico hasta, como mínimo, marzo, a la espera de las consultas
entre Focused Sun y sus socios chinos.
Shawn
Buckley, fundador de Focused Sun, declara lo siguiente: "Con relación al
almacenamiento, estamos analizando tanto almacenamiento térmico razonable en
cemento como almacenamiento térmico de cambio de fase en sales fundidas".
Un
sistema de almacenamiento en materiales de cambio de fase (MCF)
de nitrato de litio podría ayudar a reducir el volumen del almacenamiento. No
obstante, Buckley añade: "Me gusta la facilidad de la aplicación del
hormigón que se vacía en la obra y todo obrero sabe cómo funciona".
"No
necesitamos hormigón a temperaturas elevadas ya que nuestro turbogenerador solo
necesita 300 ºC .
El hormigón común es bueno a esta temperatura. En cualquier caso, el camino que
escojamos se deberá principalmente a una cuestión económica".
El
catedrático David Gordon Wilson, experto en turbomaquinaria y almacenamiento
térmico del Instituto Tecnológico de Massachusetts, encabeza la investigación
en el almacenamiento en materiales de cambio de fase y cree que podría accionar
los generadores hasta el día siguiente, ofreciendo energía de manera
continua.
Asimismo,
todavía se está debatiendo la naturaleza exacta de los turbogeneradores que se
utilizarán. "Creemos que podemos incluir un turbogenerador de bajo coste
de producción en serie por menos de 1000 USD/kWe, incluso para unidades
pequeñas de 100 kWe", indica Buckley.
“Mitsubishi
los fabrica ahora a 2200 USD/kWe para sus unidades italianas Turboden de
100 kWe, pero esos no se fabrican en gran volumen". Analizaremos
varios ciclos termodinámicos como el Kalina, el orgánico Rankine y otros".
Ciclo orgánico Rankine
Buckley
indica que las empresas chinas ya fabrican motores de ciclo orgánico Rankine,
aunque los tamaños más pequeños solo se fabrican en volúmenes pequeños.
"El
Instituto Xiang Yang quiere escoger un tamaño como de 100 kWe o
300 kWe y estandarizarlo para crear un sistema modular —comenta—.
Obviamente, también les gusta el aspecto de la creación de puestos de empleo
porque nuestros concentradores pueden fabricarse a nivel nacional en pequeñas
fábricas".
Asimismo,
la respuesta inicial al concepto ha sido variada.
"Parece
que se trata de un sistema fotovoltaico que emplea el exceso de calor para
producir agua caliente que podría utilizarse para accionar una turbina —declara
Jorge Ignacio Andreotti,
consultor energético y especialista en CSP con base en Argentina—. Esto podría
incrementar el rendimiento del sistema".
"A
primera vista, parece interesante. Estos tipos de combinaciones suelen lograr
buenos resultados".
No
obstante, Madhavan Nampoothiri, fundador y director de RESolve Energy
Consultants, en Chennai (India), declara lo siguiente: "Desde una
perspectiva tecnológica, el sistema híbrido podría funcionar pero en la India los retos para la
adopción siempre han sido comerciales".
"La
explotación y el mantenimiento de los sistemas en zonas rurales también
plantean desafíos. Ni siquiera los sistemas fotovoltaicos tradicionales han
logrado superar estos retos y no creo que un producto nuevo avance en el
segmento sin conexión a la red próximamente".
Focused
Sun está tratando de financiar la comercialización del sistema mediante una
propuesta de obtención de fondos en el sitio de financiación colectiva Indiegogo.
Fuente:
Muy bueno,parece que en todos los países hay gente que aprende de sus valiosos análisis y comentarios.-Felicitaciones.-Carlos Eduardo Peláez
ResponderEliminarMuy bueno,parece que en todos los países hay gente que aprende de sus valiosos análisis y comentarios.-Felicitaciones.-Carlos Eduardo Peláez
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