Tema: Almacenamiento

Buenos días, mi pregunta es la siguiente. En una instalación solar termo eléctrica tipo de 50 MW con almacenamiento en sales 2 tanques para 5 horas , trabajando el htf en el campo solar a +/- 380 grados y almacenando energía térmica a unos 380 grados en cuanto aumento las horas de funcionamiento si digamos puedo almacenar en los tanques de sales a digamos 450 grados. Se que con los planteamientos y diseños actuales, limite temperatura aceite, pero supongamos que podemos aumentar la temperatura de la masa almacenada de +-/ 380 a unos 450 grados. Cuantas horas aumentaría la producción de electricidad? O en cuanto se podría reducir el tamaño de los tanques y reducir el coste de la inversión? No dispongo de los conocimientos de ingeniería necesarios y la pregunta tiene un fondo económico mas que técnico.

Gracias

El almacenamiento térmico ha de ser por calor latente ( Cambio de fase), si es por calor sensible el volumen de almacenamiento es mucho mayor. En terminos generales y para esas temperaturas se puede establecer lo siguiente:
Para temperaturas de 220º C- 340ºC: Volumen: 200m3......12 MWh/ tonelada
Para temperaturas de 250ºC- 450ºC : Volumen: 310M3......40 MWh/ tonelada
El precio de las sales es cosa de los mercaderes
Saludos

Ergio,
muchas gracias por contestar mi pregunta. Pero me temo que no he sido capaz de expresarme de una forma clara. Lo que tu comentas en parte lo sabia pero no me aclara, por desconocimiento o torpeza, mi planteamiento. Intentare repetir mi pregunta: En una solar termo.elec. tipo con almacenamiento en dos tanques a +/- 380ª para 5 horas, en cuanto aumento el tiempo de producción si almaceno con 450ª?

Composición sales fundidas:
60% Na NO3
40% K NO3
Tonelaje para 5 horas ( Potencia 50MWh): 19000 Tm
Potencia térmica:..................................674 MWht
Aumento temperatura......................450ºC- 384ºC= 66ºC
Aumento potencia térmica........................480 MW
Aumento potencia eléctrica.......................173 MW
Aumento tiempo.......................................3,26 horas
Tonelaje sales para 5 horas........................12636 Tm

Puedes reducir las dimensiones de almacenamiento térmico, si la energía que aportas no es del campo solar. Si por ejemplo es de biomasa u otra fuente no solar no existe razón de almacenamiento

Buenos días Ergio,


Muchas gracias por compartir conmigo tu conocimiento y contestarme de una forma que yo pueda entender. Si te he entendido bien con el aumento en unos 66 grados para el almacenamiento con la misma masa de sales, 19000 toneladas para 5 horas, consigo elevar la producción eléctrica de unas 3,26 horas adicionales. O con el aumento de temperatura de almacenamiento, en contrapartida reducir el tamaño del campo solar, tanques y mucha periferia para conseguir la misma producción con los planteamientos y diseños actuales que encarecen una instalación de este índole.


Un saludo y muchas gracias de nuevo y te deseo un happy weekend.

Ese rango de temperatura de trabajo implica cambio de materiales con lo que a los numeros gordos de produccion habria que ponerles un asterisco.

Iniciado por bldvl

Ese rango de temperatura de trabajo implica cambio de materiales con lo que a los numeros gordos de produccion habria que ponerles un asterisco.

Buenos días bdvl,
No sé exactamente a lo que te refieres pero la idea es otra. La idea es que solo se aumente la temperatura de almacenaje térmico en los tanques de las sales manteniendo todos los otros parámetros de producción, temperatura del aceite, vapor, presión etc, y aumentar las horas de producción o disminuir el volumen de los tanques considerablemente.
Gracias y un abrazo

En teoria si se puede hacer pero habroa que estudiar bien el equipo de intercambio. Por otro lado aunque solo fuese en los tanques, habroa que cambiar sus materiales de construccion.
Sds

Hola dsolar: Me imagino que tienes en cuenta que la temperatura del tanque no puede ser mayor que la que llega del "campo solar". Otra cosa es que tengas un recalentador entre tanque y caldera.
Saludos

Iniciado por Ergio

Hola dsolar: Me imagino que tienes en cuenta que la temperatura del tanque no puede ser mayor que la que llega del "campo solar". Otra cosa es que tengas un recalentador entre tanque y caldera.
Saludos

Ergio,
Por supuesto sé y tengo en cuenta que la temperatura del destino, tanque, no será superior a la temperatura de la fuente, campo solar. Y es aquí precisamente donde, bajo mi punto de vista se desperdicia una gran cantidad de energía térmica que puede ser utilizada para aumentar considerablemente la productividad de una instalación de esta índole.
Saludos y felices fiestas

Iniciado por dsolar

Ergio,
Por supuesto sé y tengo en cuenta que la temperatura del destino, tanque, no será superior a la temperatura de la fuente, campo solar. Y es aquí precisamente donde, bajo mi punto de vista se desperdicia una gran cantidad de energía térmica que puede ser utilizada para aumentar considerablemente la productividad de una instalación de esta índole.
Saludos y felices fiestas

Felices fiestas, y que tengas éxito en tu proyecto

Hola,

el almacenamiento con materiales de cambio de fase (PCM) únicamente tiene sentido termodinámico (y por lo tanto económico) para la Generación Directa de Vapor y no tiene sentido para plantas actuales con aceite sintético como fluido caloportador.

es un poco largo de explicar, lo mejor ver presentaciones en la web de la DLR alemana.

saludos,

Iniciado por Ergio

El almacenamiento térmico ha de ser por calor latente ( Cambio de fase), si es por calor sensible el volumen de almacenamiento es mucho mayor. En terminos generales y para esas temperaturas se puede establecer lo siguiente:
Para temperaturas de 220º C- 340ºC: Volumen: 200m3......12 MWh/ tonelada
Para temperaturas de 250ºC- 450ºC : Volumen: 310M3......40 MWh/ tonelada
El precio de las sales es cosa de los mercaderes
Saludos

quizás podrías hacer un ejercicio, mira la información en la web de las plantas Andasol y de la planta Gemasolar. En las plantas andasol se emplean aceites sintéticos que limitan la temperatura de almacenaje de las sales (como dices) pero en la planta Gemasolar el fluido caloportador es la propia sal solar aumentando esté límite en temperatura de las sales. Verás que en Andasol se emplean bastantes menos toneladas, etc.

Iniciado por dsolar

Buenos días, mi pregunta es la siguiente. En una instalación solar termo eléctrica tipo de 50 MW con almacenamiento en sales 2 tanques para 5 horas , trabajando el htf en el campo solar a +/- 380 grados y almacenando energía térmica a unos 380 grados en cuanto aumento las horas de funcionamiento si digamos puedo almacenar en los tanques de sales a digamos 450 grados. Se que con los planteamientos y diseños actuales, limite temperatura aceite, pero supongamos que podemos aumentar la temperatura de la masa almacenada de +-/ 380 a unos 450 grados. Cuantas horas aumentaría la producción de electricidad? O en cuanto se podría reducir el tamaño de los tanques y reducir el coste de la inversión? No dispongo de los conocimientos de ingeniería necesarios y la pregunta tiene un fondo económico mas que técnico.

Gracias

Iniciado por Iparra

quizás podrías hacer un ejercicio, mira la información en la web de las plantas Andasol y de la planta Gemasolar. En las plantas andasol se emplean aceites sintéticos que limitan la temperatura de almacenaje de las sales (como dices) pero en la planta Gemasolar el fluido caloportador es la propia sal solar aumentando esté límite en temperatura de las sales. Verás que en Andasol se emplean bastantes menos toneladas, etc.

Buenos días Iparra,
Lo que tu planteas es correcto y sobre entiendo que tienes razón si aplicas los conceptos actuales, planteamiento y el diseño, canal parabólico, reinante en las plantas termo eléctricas que están en funcionamiento. Pero imagínate por un momento que se pueda disminuir las dimensiones del campo solar y del almacenamiento en sales en nuevas plantas o aumentar considerablemente la producción, +/- 1100 horas anuales, en instalaciones existentes.
Saludos

Hola: Sería interesante realizar un estudio sobre cómo realizar el calentamiento del agua de caldera. Las extracciones de vapor, sobre todo en la parte de alta temperatura, le restan potencia al sistema, ya que el vapor no realiza todo el trabajo disponible. Se debería aprovechar la isoterma de evaporación para producir trabajo mediante máquina de expansión isotérmica, enfriamiento a presión constante ( Calentamiento del agua) y compresión adiabática para cerrar el ciclo.
Saludos

Iniciado por Iparra

quizás podrías hacer un ejercicio, mira la información en la web de las plantas Andasol y de la planta Gemasolar. En las plantas andasol se emplean aceites sintéticos que limitan la temperatura de almacenaje de las sales (como dices) pero en la planta Gemasolar el fluido caloportador es la propia sal solar aumentando esté límite en temperatura de las sales. Verás que en Andasol se emplean bastantes menos toneladas, etc.

Iparra,
Buenos días. Bajo mi punto de vista no se pueden comparar las dos centrales que mencionas. No se pueden comparar por que la capacidad en horas, 15 vs 7,5 horas, de almacenamiento - la temperatura y la tecnología de htf son diferentes y lo más importante es que el output eléctrico, 19,9 vs. 49,9 mw, ya en si requieren un planteamiento de funcionamiento diferenciado. El tema de PCM es un tema interesante pero tiene dos grandes inconvenientes. 1 precio, muy caro, y 2 la limitación a unos 250 grados.
saludos