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Gemasolar CSP

Gemasolar · FICHA DEL PROYECTO

UTE: SENER-COBRA
PROMOTOR: TORRESOL ENERGY
TECNOLOGIA CSP: CSP de Torre con sales fundidas directas. UBICACIÓN: Fuentes de Andalucía (+37° 32’ 3.24”, -5° 18’ 47.59”)
DATOS TECNICOS SISTEMA TRACEADO:

  • Solución llaves en mano del sistema de traceado eléctrico - 10 ingenieros y 40 instaladores.
  • 12 km de cable calefactor de aislamiento mineral
  • 400 circuitos activos
  • Más de 1400 i/o de control
  • 1 MW de potencia eléctrica en 4 armarios de distribución de potencia
  • 7 meses de ejecución

ANTECEDENTES

La empresa Torresol Energy es la propietaria de la primera planta comercial en el mundo que aplica la tecnología CSP de torre central y almacenamiento térmico en sales fundidas. Algunas de las características que hacen de esta planta singular y única en el mundo son:

  • Potencia eléctrica nominal:19,9 MW
  • Producción eléctrica neta estimada:110 GWh/ año
  • Campo solar: con 2.650 heliostatos en 185 hectáreas
  • Sistema de almacenamiento térmico: el tanque de almacenamiento
    de sales calientes permite una autonomía de generación eléctrica de hasta 15 horas sin aporte solar.

La ingeniería del proyecto ha sido realizada por SENER y la construcción de la misma ha sido ejecutada por una UTE formada por SENER y COBRA.

Esta planta es una demostración de dos de los factores diferenciales que tiene las tecnologías CSP de torre central frente a otras tecnologías CSP y el resto de energías renovables: la capacidad de ajustar la producción a la demanda de consumo.
La prolongación del tiempo de funcionamiento de la planta en ausencia de radiación solar y la mejora de la eficiencia en el uso del calor del sol consiguen que la producción de Gemasolar sea muy superior a la alcanzable con otras tecnologías en una instalación de igual potencia, pudiendo modular la generación de potencia y ajustarla a las horas punta fuera de horario de radiación solar, llegando a poder producir energía eléctrica 24 horas al día durante gran parte del año.
El diferencial tecnológico que aporta esta planta es básicamente la incorporación de un novedoso sistema de almacenamiento térmico en sales fundidas permite la producción de electricidad en ausencia de radiación solar.
El calor recogido por las sales (capaces de alcanzar temperaturas superiores a los 500 oC) sirve para generar vapor y, con él, producir energía eléctrica. El excedente de calor acumulado durante las horas de insolación se almacena en el tanque de sales calientes.

Dada la tecnología empleada de CSP de Torre con sales fundidas, uno de los aspectos más críticos dentro del proyecto es el sistema de traceado eléctrico para mantener y calentar el circuito de circulación de las sales fundidas.
Para dar respuesta a este reto técnico, SENER y COBRA confiaron en AKO, como partner, para aportar su solución de traceado eléctrico, AKOTRACE®.

RETOS DEL PROYECTO


Los requerimientos técnicos, aunque en gran parte ya resueltos por AKO, en los múltiples proyectos ejecutados de plantas termosolares con tecnología de cilindro parabólico y acumulación de sales, añadían diferencias importantes como:

  • Las temperaturas de trabajo de proceso y máximas de los materiales
  • Los tiempos de calentamiento y remonte de zonas de proceso, como el receptor y los circuitos de drenaje
  • El traceado de puntos críticos como bonetes de válvulas, cabezales de bombas y tuberías verticales.
  • La disponibilidad y robustez del sistema de control
  • La instalación de circuitos dentro de la torre y la distribución de los armarios de potencia, debido a las limitaciones de espacio y condiciones ambientales.

SOLUCIÓN AKO

El alcance de la solución de AKO ha sido la ejecución del proyecto de sistema de traceado eléctrico “llaves en mano”, AKOTRACE®. La apuesta estratégica de AKO por este proyecto ha sido impulsada en primera persona por José Luis Bescós, Director Gral. de AKO: “Ha supuesto un gran reto técnico, de gestión de proyecto y recursos para AKO. Hemos aprendido mucho. Nos sentimos orgullos del resultado final y de haber participado en este proyecto emblemático de nuestro cliente”.

Parte de las respuestas durante el proceso de ingeniería básica se basaron en actividades de R+D, lideradas por el Respon- sable de Aplicaciones de Traceado, Joaquim Pagá: “Había que resolver no solo de forma teórica , si no también empírica mediante la experimentación en nuestro Laboratorio AKOTRACE®, determinados aspectos que consideramos clave para el éxito del proyecto. Para ello, además del conocimiento interno de AKO, hemos recurrido a algunos partners del ámbito científico que nos han ayudado tanto en la modelización matemática de procesos termodinámicos como en las propiedades de determinados materiales”.

Esto nos ha permitido asegurar el perfomance de determinados circuitos de traceado de puntos críticos en laboratorio, tanto en temperatura como en tiempos máximos de alcanzar el set point, minimizando en todo momento el estrés térmico al que es sometido el cable de aislamiento mineral mediante la mejora de nuestra algorítmica de control. Tal como afirma Joaquim Pagá: “desde R+D nos hemos involucrado totalmente en la puesta en marcha del sistema para corroborar o ajustar el per- formance previsto”.

Dentro de la solución AKOTRACE®, cabe destacar que se han optado por diversas características técnicas clave para este proyecto:

  • Cable de aislamiento mineral con soldadura láser
  • Sondas tipo termopar K con doble redundancia
  • Construcción y refrigeración especial para los cuadros dentro de la torre
  • Protecciones adicionales de control de temperaturas de seguridad
  • Diseño específico de heaters para puntos singulares
  • Redundancia de conexión y gestionabilidad del sistema desde DCS

Todo ello en un tiempo de ejecución de 7 meses. El proceso de instalación y puesta en marcha, también ha sido un gran reto para el equipo de industrialización de proyectos, liderado por Rafael Delgado, Director de la Unidad de Negocio de Proyectos de AKO: “El grado de exigencia durante la instalación y la puesta en marcha por parte de la UTE ha sido máximo. No en vano, no solo el sistema de traceado es crítico, sino que además, es de los últimos sistemas en instalarse por lo que es totalmente necesario para los timings de puesta en producción de la planta. Además, como era previsible en este tipo de proyectos innovadores, se han introducido mejoras durante la ejecución, tanto por parte de la ingeniería como por parte de AKO, que hemos encajado dentro del planning”.

RESULTADOS

La planta se inauguró oficialmente el 4 de Octubre, aunque lleva en operación des- de el mes de Mayo de 2011. Los resultados obtenidos en la implantación de nuestra solución AKOTRACE® en este proyecto tan emblemático son:

  • Introducción de mejoras de ingeniería básica y R+D en forma soluciones técnicas y tecnológicas
  • Aseguramiento de la criticidad del sistema con una inversión eficiente - Respuesta en tiempo a nuevos retos tecnológicos surgidos
  • Tiempos de ejecución ajustados a planning de construcción de obra
  • Formación del personal de planta sobre el correcto funcionamiento
    del sistema de traceado
  • Integración transparente con el sistema de gestión de planta para facilitar la mantenibilidad de la planta

La ejecución de este proyecto viene a completar el nivel de experiencia y conoci- miento exigido por su criticidad, en sistemas de traceado de plantas termosolares de concentración con acumulación de sales.

SOBRE AKO

Más de 30 años de innovación y con un equipo de 130 profesionales AKO Electromecánica, S.A.L. es una empresa española líder en la regulación y el control de la temperatura. Soluciones para las centrales termosolares, que ofrece un apoyo integral desde el diseño del proyecto y la fabricación, asistencia técnica, sistema de puesta en marcha (proyecto llave en mano) y el servicio post-venta. El Sistema de Traceado Eléctrico AKOTRACE ® basada en la tecnología de cable de calefacción, proporciona grandes ventajas y ahorros en la energía el coste global de la instalación. Con una gestión fiable y segura, garantizanda la salud, la seguridad de la instalación y sus trabajadores, así como el respeto al medio ambiente.

Casos de estudio

Samcasol CSP

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Termosol 1&2

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Valle 1&2

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Andasol III

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Astexol II

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Gemasolar CSP

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