La planta Stillwater de Enel Green Power de América del Norte utiliza energías geotérmica, solar y solar por concentración, convirtiéndola en la primera instalación híbrida triple del mundo.
La planta Stillwater, de la empresa Enel Green Power de América del Norte, fue instalada en 2009 fuera de la ciudad de Fallon, Nevada, como una convencional planta geotérmica, a la que posteriormente se le adicionaron paneles solares, y en 2015 Energía Solar por Concentración (CSP), convirtiéndose en la primera planta de energía renovable híbrida triple del mundo.
Ello resulta provechoso, considerando un escenario en que el funcionamiento de la planta Stillwater se basa en la energía del Sol para generar electricidad directamente, a través de 240 acres de paneles fotovoltaicos adyacentes que trabajan en conjunto con el sistema geotérmico, de tal manera que cuando un sistema tambalea se complementa con el otro.
Por ejemplo, durante el día, en las inmersiones de salida del sistema geotérmico es cuando las células solares brillan, mientras que la fuerza de salida de la energía geotérmica a través del frío desierto en la noche cuando las células solares no están produciendo un solo watt, permite el funcionamiento de la planta.
Adicionalmente, el concepto CSP consiste en hileras de espejos parabólicos que concentran los rayos del sol en los tubos de agua desmineralizada; el calor del agua es transferida a la entrante salmuera geotérmica (agua hirviente que se encuentran a gran profundidad), lo que incrementa la cantidad de energía disponible para hervir el isobutano, resultando en más potencia para hacer girar las turbinas produciendo electricidad.
Incluso, entre los meses de marzo y diciembre de 2015, el componente de Energía Solar por Concentración incrementó la cantidad del rendimiento total en 3.6 por ciento en promedio.
¿Cómo logran su optimización?
Para mejorar los resultados en la planta Stillwater, la empresa Enel Green Power de América del Norte se acercó a la Oficina de Tecnologías Geotérmica del DOE, a fin de encontrar oportunidades de colaboración para la optimización de esta tecnología híbrida, quien a su vez, puso a la compañía en contacto con ingenieros del INL y NREL.
“NREL tiene capacidades de análisis y caracterización de Energía Solar por Concentración, mientras que INL tiene conocimientos en simulación y optimización de plantas de energía geotérmica […] Fue la mezcla ideal de recursos y habilidades necesarios para el análisis”, explicó Dan Wendt, ingeniero del INL, quien manejó proyectos de análisis.
Asimismo, dijo que frecuentemente puede ser algo difícil obtener datos operativos de la planta de energía comercial para el propósito de validar un modelo, pero la asociación les dio la oportunidad de analizar los datos detallados de operación de la planta de energía con una configuración única.
En este contexto, los ingenieros del Laboratorio Nacional Idaho (INL) y del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), del Departamento de Energía (DOE) de Estados Unidos se encuentran ayudando, a la compañía, a analizar la integración de la planta geotérmica con los más recientes aditamentos.
Lo anterior, debido a las existentes variaciones en la producción de energía geotérmica (la cual se basa en el constante calor presente en la profundidad de la tierra) y que en la planta Stillwater se deben a la dificultad del sistema para eliminar el calor en días calurosos.
Por ejemplo, el módulo geotérmico de la planta Stillwater bombea la salmuera geotérmica donde el calor es transferido a un segundo fluido, isobutano, el cual rápidamente hierve y hace girar las turbinas a medida que se expande.
Una vez que se impartió la energía calorífica, la salmuera geotérmica es regresada a la profundidad de la tierra, mientras que el isobutano es enfriado y condensado nuevamente en un líquido para otro ciclo.
Sin embargo, debido a que la planta Stillwater se basa en el aire ambiente para enfriar y condesar el isobutano, sus sistema de enfriamiento luchan para perder el exceso de calor en días calurosos, lo que degrada el rendimiento de la planta.
Por tal motivo y considerando que no se puede bajar el termostato en el aire ambiente, los ingenieros regresan la temperatura de la salmuera geotérmica entrante usando la tecnología llamada Energía Solar por Concentración (introducida en 2015).
Fuente: Department of Energy USA
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