Concurso público para contrato de suministro de espejos solares en Almería

El suministro de espejos para los nuevos marcos de facetas de los campos CESA-I y CRS de la PSA, debe cumplir con las siguientes prescripciones técnicas:

Campo CESA-I :

Está formado por 300 helióstatos distribuidos en 16 filas con una disposición del campo tipo trigal o Cornfield. En este tipo de disposición, los heliostatos se disponen en líneas rectas y paralelas, en un campo norte. La superficie reflectante de cada uno de los helióstatos es de 39,6 m2 sectorizada en 12 facetas con unas dimensiones de 2.998 x 1.100 mm.

Campo solar CRS :

Está formado por 92 helióstatos de 39,3 m2 suministrados por la empresa norteamericana Martín-Marieta (Fig. 3) y se distribuyen en un campo norte en un total de 12 filas con una disposición del campo tipo tresbolillo o radial stagger. En esta disposición del campo solar, cada uno de los heliostatos no tiene ningún otro en su parte trasera siguiendo una disposición romboédrica, además los heliostatos más cercanos a la torre se encuentran más densamente distribuidos, mientras que en la parte más alejada a la torre su disposición es menos densa.

La superficie reflectante de cada uno de estos helióstatos está formada por 12 facetas con unas dimensiones de 3.035 x 1.079 mm.

En las actuales plantas comerciales de torre con sistemas de receptor central, el coste del campo solar supone aproximadamente entre el 40-60% de la inversión total de la planta, además de influir de manera determinante en el rendimiento solar a eléctrico de la planta.

El correcto funcionamiento de los helióstatos es determinante en la operación de la planta tanto en coste como en eficiencia. Los helióstatos son espejos esféricos de gran focal, dotados de movimiento en dos ejes y compuesto generalmente de un “arreglo” geométrico de elementos especulares individuales denominados facetas, cuya misión consiste en mantener estática la imagen del sol reflejada en su superficie en una determinada posición a lo largo del día.

Los helióstatos convencionales tipo T se componen, básicamente, de los siguientes elementos: superficie reflectante, estructura soporte, pedestal, cimentación, mecanismos de accionamiento, así como sistemas de control y, en caso de ser autónomo, alimentación eléctrica y baterías.

Concretamente, la superficie reflectante es un elemento vital del helióstato, pues su misión es la de reflejar y concentrar la radiación solar que incide sobre éste, convirtiéndolo así en un sistema óptico. Se compone, clásicamente, de un conjunto de vidrios de geometría usualmente esférica y pequeña área (algunos metros cuadrados), con una deposición de plata sobre su segunda superficie, sujetos a un bastidor metálico que permite su amarre y orientación a la estructura soporte del helióstato. Estos elementos individuales componen la óptica del helióstato y se denominan facetas.

Cada faceta es en sí misma capaz de reflejar y concentrar la radiación solar, de forma que deben de organizarse geométricamente para que haya una acción de conjunto en la reflexión y el helióstato se comporte como un sistema óptico único. Este procedimiento se denomina alineación del helióstato (o canteo) y puede seguir diferentes criterios ópticos dependiendo de qué distribución de irradiancia se pretenda conseguir.

La alineación, en definitiva, dota de focal al helióstato. Se han desarrollado para tal fin dos modos de alineación diferentes: en el eje y fuera del eje. El primero de ellos supone que el sol, el helióstato y el blanco constituyen un sistema óptico centrado en el eje; el segundo, organiza la disposición de las facetas para optimizar la convergencia en un determinado momento del día y del año.

Los helióstatos de los campos solares de la Plataforma Solar de Almería, campo CESA-I y campo CRS, han sufrido importantes modificaciones en los últimos años; en primer lugar, se cambió el control local de los helióstatos del campo CRS convirtiéndolo en un campo autónomo, posteriormente, se renovaron los mecanismos de accionamiento y el sistema de control del campo CESA-I, mejorando la precisión del apunte.

Ahora con la instalación de los nuevos marcos para facetas diseñados por personal Ciemat-PSA y, la adquisición de 3640 láminas de espejos de calidad solar de 2.995 mm x 1.110 mm x 4 mm para ambos campos de helióstatos, se pretende cubrir las necesidades de alto flujo solar y alta temperatura requeridas en diversos compromisos.

En el caso del campo CRS, se pueden suministrar hasta 2,5 MW/m2, y del orden de 5 MW/m2 en la torre CESA-I, en este último caso, con un flujo incidente de hasta aproximadamente 6 MW térmicos. Estos valores, requieren una disponibilidad del 100% de los helióstatos.