Crescent Dunes frena el riesgo que existe para las aves al cambiar el algoritmo del modo en espera
May 7, 2015
SolarReserve no ha registrado muertes de aves en su proyecto de CSP Crescent Dunes, de 110 MW y ubic
Susan Kraemer
SolarReserve lleva casi cuatro meses sin signos de mortalidad aviar en su proyecto de CSP Crescent Dunes, de 110 MW y ubicado en Nevada, después de haber cambiado el algoritmo del enfoque de los heliostatos en la posición en espera, según indicó Smith.
Actualmente, Crescent Dunes se encuentra en la fase de puesta en marcha. Se trata de la segunda torre energética a escala de servicio público que se construye en EE. UU. después de la planta Ivanpah, de 377 MW y propiedad de BrightSource, y la primera que incluye almacenamiento.
En enero de 2015, 115 pájaros murieron de manera accidental en Crescent Dunes cuando los heliostatos estaban en reposo. SolarReserve suspendió las pruebas es esos momentos, aplicó un nuevo algoritmo para el modo en espera y reanudó las comprobaciones.
SolarReserve modificó la forma de "donut" del flujo solar intenso sobre el receptor. Pasó de una forma de "donut" de concentración a una en la que no se cortan transversalmente más de cuatro "soles" en cualquier posición en el aire.
"Desde que solucionamos el problema, algunos días hemos estado en el modo en espera durante cinco, seis o siete horas en el proceso de puesta en marcha de nuestra planta y no se ha producido ninguna muerte desde finales de enero", declaró Smith.
Clave del período en espera
Asimismo, Smith señaló que el escaso uso del modo en espera durante el día en las torres energéticas de CSP con almacenamiento también reduce el período durante el que las aves están en riesgo.
"El período crítico para las aves no es cuando se enfoca hacia la torre, es cuando nos encontramos en el modo en espera", comentó.
Según Tim Conner, vicepresidente de ingeniería y tecnología en SolarReserve y antiguo ingeniero en Rocketdyne, los receptores de la planta de SolarReserve parecen ser un elemento disuasorio para las aves.
"Parece que los pájaros evitan ser deslumbrados, el brillo del receptor. Cuando está en funcionamiento, es un blanco muy brillante. No se quiere dirigir la vista hacia ahí. Y lo mismo ocurre con las aves, no miran hacia ahí, suelen volar alrededor".
El proyecto Crescent Dunes emplea un sistema de almacenamiento en sales fundidas, en el que los heliostatos están enfocados hacia el receptor durante todo el día.
El flujo solar calienta solo objetos sólidos en un punto focal en el que se cortan transversalmente varias reflejos y es la base de la tecnología de torre energética. Cuando se enfoca hacia un receptor, solo se calienta el receptor, no el aire.
Además, como Crescent Dunes calienta constantemente sales fundidas, normalmente solo se encuentra en espera durante la puesta en marcha. Las sales fundidas se recalientan durante todo el día, no solo a pleno sol, sino también cuando el cielo está parcialmente cubierto por nubes.
"Una vez que entre en funcionamiento, mantendremos el enfoque de los heliostatos hacia el receptor durante casi todo el día, independientemente de si hay nubes", comentó Smith.
Craig Turchi, ingeniero de CSP sénior en el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL, por sus siglas en inglés), indicó que no puede eliminarse por completo la necesidad del modo de reposo y que este requisito dependerá de la sensibilidad térmica de los diseños de torre energética de los diferentes proyectos.
"En función de lo que dure el período con nubes, cualquier torre, ya sea con o sin almacenamiento, deberá situar algunos heliostatos en el modo en espera mientras a fin de evitar que se produzca un choque térmico en el receptor cuando vuelva a salir el sol", declaró.
"Los cambios en el receptor seguirán variando con el sol y la sensibilidad térmica en función del diseño del receptor".
En la planta Crescent Dunes, SolarReserve cambia el índice de flujo de las sales fundidas para controlar la temperatura del receptor y absorber el choque térmico.
Almacenamiento basado en vapor
El almacenamiento basado en vapor reduce las necesidades del modo en reposo en torres energéticas de vapor directo, según indica el director de operaciones de Abengoa Solar, Scott Frier.
Las plantas que utilizan vapor, como la instalación Ivanpah de BrightSource, deben situarse en el modo en espera cuando haya nubes a fin de evitar que se dañen las turbinas de vapor cuando no se pueda mantener la condición adecuada de vapor. Sin almacenamiento, una torre energética de vapor directo es un sistema de encendido y apagado.
"El almacenamiento de vapor aporta ventajas similares al almacenamiento en sales fundidas ya que, normalmente, no hay muchas situaciones en las que la planta pueda requerir que se seleccione el modo en espera", indicó Frier.
La masa inferior del vapor implica que se enfríe de manera más rápida que la sal pero también es más fácil recalentarlo, tal y como afirmó Frier.
También añadió que el vapor actúa como un espacio de almacenamiento ya que no es tan eficaz o sólido como la sal.
Entre los proyectos de torre energética con almacenamiento en vapor se encuentra la planta Khi Solar One, de Abengoa, situada en Sudáfrica y con una capacidad de 50 MW, que ha entrado en la fase de puesta en marcha.
Asimismo, BrightSource Energy ha fijado la mira en el proceso de obtención de permisos para dos torres energéticas de 135 MW con almacenamiento en vapor ubicadas en Qinghai (China).
Parece que el almacenamiento de cualquier tipo aporta ventajas a las poblaciones de aves pero hace falta investigar más, según indicó Craig Turchi, del NREL.
Además, el NREL acaba de publicar su informe Review of Avian Mitigation and Monitoring Information at Existing Utility-Scale Solar Facilities (Análisis de la información de supervisión y mitigación de aves en instalaciones solares existentes a escala de servicio público).
"Sí, creemos que la mayor amenaza se produce durante el momento en espera, pero no podemos afirmar que no exista una amenaza cuando los heliostatos se sitúan sobre el receptor", declaró Turchi.
"No creo que tengamos los datos suficientes para afirmar algo definitivo... Se trata de una cuestión importante porque podemos realizar cambios en los protocolos de funcionamiento a fin de minimizar el espacio aéreo que experimenta el flujo elevado durante el modo en espera pero hay menos flexibilidad para cambiar cosas cuando hay sol".
No cabe duda de que las plantas Khi Solar One y Crescent Dunes aportarán más datos a esta investigación cuando las dos torres se pongan en funcionamiento este año.