El documento describe una nueva tecnología solar térmica modular y híbrida desarrollada por Aora Solar. La tecnología consiste en unidades modulares de 100 kW que pueden combinarse para formar plantas de mayor escala y funcionar con energía solar o combustibles. Cada módulo incluye un campo de heliostatos, una torre, un receptor solar, una turbina de gas y un sistema de control integrado. La tecnología ofrece ventajas como un uso eficiente del suelo, flexibilidad de operación y la posibilidad de generar energía

1. SISTEMAS MODULARES PARA CENTRALES SOLARES
TERMOELÉCTRICAS
PLANTA TERMOSOLAR MODULAR HÍBRIDA DE 100 kW
Madrid, 1 de Julio de 2010

2. INDICE
INTRODUCCIÓN
TECNOLOGÍA AORA SOLAR
C O OGÍ O SO
FUTURO
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3. INDICE
INTRODUCCIÓN
TECNOLOGÍA AORA SOLAR
C O OGÍ O SO
FUTURO
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4. INTRODUCCIÓN
Siglo III a.C. Arquímedes, en la batalla de Siracusa, utilizó unos espejos
hexagonales hechos de bronce para reflejar los rayos solares,
concentrándolos en la flota romana con el objetivo de destruirla.
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5. INTRODUCCIÓN
SISTEMAS DE RECEPTOR CONCENTRADORES LINEALES
CENTRAL O TORRE SOLAR DE FRESNEL
SISTEMA DE DISCO
PARABOLICO
CANALES PARABOLICOS
Fuente: Adaptado de “Energía solar térmica de concentración : perspectiva mundial 2009”
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6. INTRODUCCIÓN
Los esquemas de funcionamiento actuales de las plantas solares
termoeléctricas con concentradores cilindro-parabólicos son
tecnológicamente maduros y de difícil y costosa mejora de eficiencia.
Fuente: Eduardo Zarza. “Retos actuales de I+D en Tecnología Solar Termoeléctrica.” Jornada Sobre Energía Solar Termoelectrica . Genera 2010
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7. INTRODUCCIÓN
Las plantas solares termoeléctricas de concentración de torre
tienen consumos internos importantes y es costoso hacerlas gestionables
Fuente: Eduardo Zarza. “Retos actuales de I+D en Tecnología Solar Termoeléctrica.” Jornada Sobre Energía Solar Termoelectrica . Genera 2010
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8. INTRODUCCIÓN
PRINCIPALES INCONVENIENTES DE LAS GRANDES PLANTAS
TERMOSOLARES CONVENCIONALES
1.
1 Necesidad de grandes superficies de terreno con
especificaciones concretas (llano, y concentrado).
2. Grandes inversiones económicas.
3.
3 Capacidad de evacuación eléctrica elevada
elevada.
4. No admite la implantación de la generación distribuida
5. Gran consumo de agua.
6. Tiempo elevado de puesta en marcha.
7. Fallos del sistema en bloque
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9. INDICE
INTRODUCCIÓN
TECNOLOGÍA AORA SOLAR
C O OGÍ O SO
FUTURO
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10. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
DST
Distributed Solar Thermal
PV CSP
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10

11. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
CARACTERÍSTICAS INNOVADORAS DE LA TECNOLOGÍA AORA
• Funcionamiento modular en unidades de 100kW.
• Posibilidad de implantación distribuida en forma de
agrupaciones d por ejemplo, 1 MW
i de, j l MW.
• Menores exigencias de superficie y orografía del terreno.
• Posibilidad de ampliación escalonada de la instalación.
• No requiere agua (exceptuando la necesaria para limpieza).
• Reducidos tiempos de puesta en marcha.
• Funcionamiento híbrido con aire como fluido caloportador p
y/o distintos tipos de combustibles: biogás, biomasa, fuel,
etcétera.
• Utilización de la energía térmica sobrante para su aplicación
en diferentes procesos.
• Bajo coste de mantenimiento. Mantenimiento escalonado.
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12. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO CON COMBUSTIBLE
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13. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO CON RADIACIÓN SOLAR
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14. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN
Una unidad estándar incluye una turbina de gas de 100 kW eléctricos y
170 kW térmicos que se integra con el receptor solar, colocándose ambos
elementos en la parte superior de una torre de 30 metros de altura La
altura.
torre se ubica frente a un campo de heliostatos que suponen una
superficie de reflexión de entre 600 m2 y 700 m2, aproximadamente. El área
total requerida para el campo de heliostatos y la torre es de 1.800 m2.
q p p
Los componentes básicos de la instalación son:
1. Campo Solar.
2. Torre.
3. Sistema de generación de potencia.
Receptor solar y concentrador.
Equipo turbina-generador.
4. Sistema de control.
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15. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Campo Solar
Configuración ejemplo de un campo solar para una planta de 100kW
N
Nº Heliostatos: 30
Área reflexión: 690 m2
Terreno ocupado: 1800 m2
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16. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Campo Solar
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17. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Torre
Características
Material Acero
Altura 30 m
Peso 12,5 toneladas
Plataforma de 5.5m
trabajo
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18. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Sistema de generación de
energía
Turbina
Concentrador secundario
C t d d i Receptor solar
R t l
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19. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
COMPONENTES DE LA INSTALACION: Sistema de generación de
energía
Turbina
Concentrador secundario
C t d d i Receptor solar
R t l
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20. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Sistema de generación de
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
energia
100 kWe
170 kWt
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21. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Turbina
Características técnicas turbina
Parámetros de • Presión de trabajo 4.5 bar
funcionamiento
• Temperatura gases entrada 950ºC
Eléctricas
Potencia eléctrica 100 kW
Voltaje Trifásica 400 VAC 50 (60) Hz
Térmicas
Potencia térmica 170 kW
Temperatura gases de 270º
salida del
recuperador
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22. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Receptor solar
Características técnicas receptor solar
Temperatura de >1000 °C
salida
Presión de trabajo 4.5 bar(a)
Fluido caloportador
AIRE COMPRIMIDO
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23. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Turbina y Receptor solar
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24. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN: Sistema de control
El sistema de control integra a todos los elementos de la instalación
1. Campo solar: movimientos y calibración.
2.
2 Sistema de generación: Receptor y turbina
turbina.
3. Master Control.
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25. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
PRINCIPALES VENTAJAS
Sistema modular.
Sistema híbrido
híbrido.
Potencial de funcionamiento 24/7.
Uso eficiente del suelo
suelo.
Flexibilidad de operación.
Mantenimiento escalonado.
Posibilidad de aprovechamiento del calor residual
No hay vapor a condensar.
Gestionable.
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26. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
VENTAJAS DE LA MODULARIDAD
Uso eficiente del suelo: 5 Módulos ,500 kW
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27. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
VENTAJAS DE LA MODULARIDAD
Generación centralizada
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28. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
VENTAJAS DE LA MODULARIDAD
Generación distribuida
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29. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
VENTAJAS DE LA HIBRIDACION
Funcionamiento 24/7 mediante utilización
de combustible en ausencia de sol
Diesel
Gas natural
Biogás
Bio fuel
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30. TECNOLOGÍA AORA SOLAR
APROVECHAMIENTO CALOR RESIDUAL
Utilización de los kW
eléctricos
A A.1- Autoconsumo para planta
de desalinización
A.2-Venta de energía eléctrica
Utilización de los kW térmicos
B B.1- Calefacción para
invernadero
B.2-Producción de frío por
absorción
Aplicación a invernaderos
C C.1- Agua para riego
procedente de desalinización
C.2-Regrigeración procedente
planta absorción
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31. INDICE
INTRODUCCIÓN
TECNOLOGÍA AORA SOLAR
C O OGÍ O SO
FUTURO
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32. FUTURO
HELIOSTAO
SISTEMA DE CONTROL SUPERFICIE REFLECTANTE
AORA
I D
TURBINA TORRE
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33. Gracias por su atención
G i t ió
www.aorasolar.es
pierre.elbaz@aorasolar.es
javier.munoz@aorasolar.es
C.C. Sotomarket, 1ª planta, oficina 6.
Ctra Nac 340 Urbanización Sotogrande
340,
11310, San Roque (Cádiz).
Tel: +34 956 695 297
Fax: +34 956 794 678