Innovación
- Abengoa Solar y la innovación
- Principales líneas de investigación
Principales líneas de investigación
Abengoa Solar, para afrontar con garantías los principales retos tecnológicos existentes de la industria, que básicamente pueden resumirse en dos: (i) el aumento de la eficiencia de conversión de energía solar en eléctrica y (ii) la reducción de costes, cuenta con:
- 20% de la plantilla dedicado a labores de investigación en centros de investigación en Sevilla (España) y Denver (Colorado).
- Estrechos vínculos de colaboración con instituciones de investigación de prestigio como el National Renewable Energy Laboratory (NREL), el Centro de Investigaciones Energética, Medio Ambientales y Tecnológicas (CIEMAT), y el departamento de termodinámica del Centro Aeroespacial Alemán (DLR), entre otros.
- Una metodología de evaluación de proyectos I+D+i por fases que permite minimizar los riesgos económicos y tecnológicos asociados al I+D+i y potenciar las posibilidades de éxito de los proyectos.
- Financiación de proyectos por dos vías complementarias; mediante ayudas y subvenciones públicas tanto a nivel nacional (CENIT), europeo (PM) y americano (DOE), y mediante inversiones directas por parte de la compañía.
Los principales proyectos de I+D+i de Abengoa Solar se engloban dentro de cuatro líneas:
Tecnología de torre solar
Abengoa Solar considera la tecnología de torre como clave en la consecución de precios competitivos con las fuentes convencionales, gracias principalmente a su enorme potencial de reducción de costes y su alto grado de eficiencia.
El desarrollo de la tecnología de torre supuso el principal exponente diferenciador de Abengoa Solar frente al resto de competidores y una clara muestra de la vocación tecnológica de la compañía.
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Torre sobrecalentada
La principal línea de investigación de la compañía en los últimos años se ha centrado en el diseño de una nueva generación de torre solar.
Para ello, Abengoa Solar ha construido y operado, desde Abril de 2009, una planta de demostración de tecnología sobrecalentada, en la Plataforma Solúcar. Dicha planta, de una potencia instalada de aproximadamente 3 MW térmicos, un campo solar de 35 helióstatos y una torre de 50 metros donde se aloja el receptor experimental, ha permitido corroborar la consecución de vapor sobrecalentado a altas temperaturas, lo que mejora de manera considerable la eficiencia de generación eléctrica.
La experiencia adquirida con tres años de operación de las dos primeras torres comerciales del mundo (PS10 y PS20), y con la citada planta piloto de vapor sobrecalentado han permitido a Abengoa Solar disponer, desde finales de 2010, de una solución comercial de tecnología de torre de 2ª a gran escala y con almacenamiento.
Planta piloto de torre sobrecalentada y planta piloto de generación directa de vapor
Torre de Sales
Actualmente, Abengoa Solar cuenta con dos proyecto de I+D+i en referencia a torre de sales. El primero de los proyectos, en la Plataforma Solúcar, busca validar nuevos conceptos de torre de sales, y el segundo de ellos, en colaboración con el Department of Energy (DoE), que consiste en la viabilización técnica-económica de un proyecto de torre de sales a gran escala.
Con todo ello, Abengoa Solar considera que la tecnología de sales, salvados ciertos condicionantes técnicos, puede suponer una solución viable con gran capacidad de almacenamiento.
Solugas
Abengoa Solar ha iniciado la construcción de una planta piloto en la Plataforma Solúcar que busca validar un nuevo concepto de generación que combina la energía solar con un ciclo brayton.
Con esta tecnología, que utiliza aire como fluido caloportador, se pueden alcanzar altas temperaturas de ciclo, consiguiéndose por tanto altas eficiencias en generación eléctrica.
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Tecnología cilindroparabólica (CCP)
En Abengoa Solar creemos que la tecnología CCP puede generar electricidad a precios mucho más competitivos gracias a la incorporación de nuevos fluidos que puedan trabajar a mayores temperaturas y la reducción de costes de algunos componentes clave.
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- Alta temperatura
Entre las principales líneas de investigación para reducir los costes de generación en tecnología cilindroparabólica se encuentra el desarrollo de fluidos caloportadores avanzados que operen a mayor temperatura de trabajo que los fluidos actuales, aumentando considerablemente la eficiencia del ciclo. Este desarrollo va ligado al desarrollo de algunos componentes claves de la tecnología,como los colectores.
Actualmente, Abengoa Solar está desarrollando un lazo de pruebas donde se evaluará el uso de determinadas sales fundidas como fluido caloportador que permite la operación de éstas a 500ºC. Este proyecto está siendo financiado por el DOE.
A su vez se está haciendo una importante labor en el desarrollo de otros fluidos avanzados que trabajen a mayor temperatura de proceso, mejorando la eficiencia del ciclo sin penalizar por ello otros parámetros de interés que pueden penalizar los costes o autoconsumos de las plantas solares. Para ello se han cerrado acuerdos de colaboración con los principales centros de investigación en esta materia a nivel mundial.
- Generación directa de vapor
La tecnología de generación directa de vapor en plantas de colectores cilindroparabólicos elimina la necesidad de un fluido intermedio de transferencia de calor en el campo solar. El agua se introduce por el interior de los tubos receptores y absorbe la energía reflejada por los colectores pasando de su estado líquido a vapor saturado y posteriormente a vapor sobrecalentado.
La principal ventaja de esta tecnología en comparación con las actuales plantas comerciales que utilizan aceite térmico como fluido caloportador es que elimina las limitaciones de temperatura máxima lo que permite aumentar la eficiencia del sistema.
Abengoa Solar cuenta con la mayor planta piloto de demostración de generación directa de vapor con colectores cilindroparabólicos , que fue inaugurada en la primavera del 2009 en la Plataforma.
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Almacenamiento
La generación de energía térmica en el proceso de generación eléctrica de origen termosolar, confiere a esta tecnología la capacidad de almacenamiento térmico. Esta capacidad de gestionabilidad supone una ventaja competitiva de la termosolar frente al resto de fuentes renovables.
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En Abengoa Solar consideramos clave la gestionabilidad en la generación eléctrica para la integración de fuentes renovables y por ello trabajamos en diferentes líneas de investigación en torno al almacenamiento tanto en calor latente como en calor sensible, y utilizando sales fundentes, vapor y nuevos materiales.
Abengoa Solar ha diseñado e instalado una planta piloto con tecnología de sales fundidas en la Plataforma Solúcar, que lleva en funcionamiento desde enero del 2009.
Planta piloto de almacenamiento en sales fundidas
Nuevas técnicas de almacenamiento
La experiencia obtenida con la operación de esta planta demostración ha servido para la optimización del diseño del sistema de almacenamiento que utilizarán futuras plantas comerciales termosolares y que permitirá producir electricidad según las necesidades del cliente o la red eléctrica así como después de la puesta del sol, como es el caso del sistema de almacenamiento de seis horas de Solana, en Arizona.
Asimismo, Abengoa Solar cuenta con sistemas de almacenamiento para sus dos torres comerciales (PS10 y PS20) y trabaja en esta línea para obtener sistemas de almacenamiento de gran eficiencia para generación directa de vapor sobrecalentado.
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Tecnología de alta concentración fotovoltaica
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En el área fotovoltaica, Abengoa Solar ha desarrollado comercialmente una segunda generación de alta concentración fotovoltaica (HCPV, high-concentration PV, en sus siglas en inglés) que mejora considerablemente la eficiencia y es altamente competitiva en zonas de alta radiación y temperaturas elevadas. Abengoa Solar continúa trabajando en esta línea para el desarrollo de módulos de alta eficiencia y un excelente comportamiento térmico.
Sistema fotovoitaico de alta concentración