Termosol 1 y 2 · FICHA DEL PROYECTO

UTE: SENER
PROMOTOR: NEXTERA ENERGY RESOURCES
TECNOLOGIA CSP: CSP de colector cilindro-parabólico, aceites (HTF), sales (TES) y vapor (BOP)
UBICACIÓN: Navalvillar de Pela (Badajoz, España)
DATOS TECNICOS SISTEMA TRACEADO PROYECTO GLOBAL:
- Solución llave en mano del sistema de traceado eléctrico AKOTRACE®
- 8 ingenieros y 37 instaladores
- 624 colectores que ocupan cerca de 470 hectáreas
- 10 km de cable calefactor de aislamiento mineral
- 206 circuitos activos por planta
- Más de 618 i/o de control
- 50 MW por planta
- 15 meses de ejecución de las dos plantas

ANTECEDENTES

La promotora estadounidense NEXTERA ENERGY RESOURCES, uno de los operadores
líderes en generación de energía solar en el continente americano es la propietaria de las
plantas termosolares TERMOSOL 1 y 2, construidas en el término municipal de Navalvillar de
Pela (Badajoz, España) junto con una de las ingenierías españolas de referencia a nivel
internacional SENER a la cabeza, donde la compañía AKO ha realizado el proyecto de
ingeniería, suministro e instalación de su solución global de traceado eléctrico AKOTRACE®
tanto en la parte de sales fundidas, como en la parte de aceites (HTF) y de vapor (BOP).

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 (TES), aceite (HTF) y vapor (BOP), incluían aspectos tan importantes para el correcto funcionamiento de la planta como:

• Garantizar las temperaturas de trabajo de proceso y máximas de los materiales en este
  tipo de plantas con riesgo de incendio y explosión, en la circulación del fluido de
  aceites.
• Optimizar el coste energético de forma que los cables calefactores estén conectados el
  tiempo justo y necesario para compensar las pérdidas térmicas en función de la
  temperatura ambiental.
• El traceado de puntos críticos como intercambiadores, tuberías verticales, válvulas, y
  bonetes, donde debido al poco espacio disponible y la alta potencia que se precisa, son
  necesarios diseños a medida que garanticen la rotura de puentes térmicos y
  calentamientos del sistema en tiempos especificados.
• La integración de sistemas de control y protección redundantes específicos para la
  zona de proceso de sales (TES), con el objetivo de proteger los circuitos de drenaje de
  tuberías y tanque de temperaturas superiores a las admisibles.
• El alcance y la capacidad de gestión de AKO en la ejecución simultánea de dos
  proyectos completos, que suman un total de 100 MW, aplicando su conocimiento y
  experiencia y garantizando la eficiencia y rentabilidad de las dos instalaciones.

CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA TERMOSOLAR

Estas plantas termosolares son instalaciones de producción eléctrica sostenibles que aprovechan el sol como fuente de energía limpia, a través del campo solar de colectores cilindro-parabólicos, que representan el foco caliente del ciclo, utilizando técnicas de concentración solar CSP (Concentrated Solar Power). Estas plantas contribuyen a la seguridad energética debido a que aprovechan un recurso autóctono y no emiten gases de efecto invernadero.
La característica fundamental de este tipo de plantas es su tecnología de espejos cilindro-parabólicos junto con el uso de fluidos específicos para la transferencia de energía solar/termica y su respectiva acumulación. El traceado es un servicio auxiliar crítico para la planta, ya que asegura el mantenimiento de la temperatura de los fluidos, imprescindible para su funcionamiento.
Concretamente, el funcionamiento de los reflectores cilindro-parabólicos consiste en girar alrededor de un eje, haciendo un seguimiento solar, mientras a la vez concentran la radiación solar en unos tubos receptores. Por el interior de los tubos receptores circula un fluido captador de calor (aceite sintético) que es calentado por los rayos solares concentrados en el tubo hasta alrededor de los 400 oC de temperatura.
El aceite de transferencia de calor (HTF) es utilizado para generar vapor sobrecalentado a alta presión que a través de su turbinado en ciclo Rankine, se convierte en energía eléctrica. El aceite de transferencia de calor es también usado para ser intercambiado con sales fundidas, que resultan un excelente acumulador de calor, capaces así de generar vapor sobrecalentado cuando no hay radiación solar disponible. Con una cantidad de sales de alrededor 30.000 toneladas se pueden almacenar 1.000 MWh térmicos de energía.
Como se puede inferir de la descripción del funcionamiento de la planta, la bombabilidad de los fluidos relacionados es esencial para la generación de energía eléctrica y para el mantenimiento de todas las instalaciones. Ello confiere un carácter especialmente crítico al sistema de traceado, que es el encargado del mantenimiento de condiciones de todo el sistema.

SOLUCIÓN AKOTRACE®

Los sistemas de traceado eléctrico son uno de los principales dispositivos existentes en el mercado en materia de calefacción industrial o mantenimiento de temperatura. Se trata de una propuesta adecuada para grandes y pequeñas plantas a un coste de mantenimiento muy bajo, garantizando la seguridad y fiabilidad de su funcionamiento; por su gran robustez y resistencia a las adversidades climáticas y esfuerzos mecánicos imprevistos aseguran el mantenimiento de temperatura uniforme y controlada; además de estar sometidos a exhaustivos controles y ensayos periódicos, de acuerdo con las normativas internacionales vigentes.
La solución de traceado eléctrico AKOTRACE® que AKO ha instalado en las plantas termosolares TERMOSOL 1 y 2 permite el mantenimiento de la temperatura de tanto el fluido de transferencia de calor (HTF) como de las sales fundidas del sistema de acumulación (TES) por encima de la de congelación de los mismos, en periodos de baja o nula irradiación solar y/o en periodos en los que no se produzca generación eléctrica. La solución AKOTRACE® garantiza un nulo de riesgo de operación de la planta, puesto que evita la congelación de los fluidos necesarios para su funcionamiento con varios factores de seguridad. Concretamente, garantiza la bombabilidad de tanto las sales fundidas del sistema de acumulación (llevándolas hasta temperaturas de 265oC) como del aceite térmico, La solución AKOTRACE® consigue además minimizar la energía eléctrica necesaria para la protección a congelación, lo que permite que la producción de ambas plantas sea ficiente
energéticamente.

RESULTADOS

El diferencial que ha aportado la solución AKOTRACE para este proyecto de dos plantas es que en él se introducen novedades técnicas en la solución AKOTRACE®, tanto de traceado eléctrico como de sistemas de control y de armarios de potencia y control, garantizando el proceso en la parte de concentración de sales, como aceites (HTF) y vapor (BOP) y reduciendo
los costes de inversión.

• Optimización de la instalación del cable de aislamiento mineral para zona de sales (TES) y aceite (HTF) así como del cable autorregulante para la zona de vapor (BOP) y su regulación en puntos singulares: válvulas, bonetes y soportes.
• Mejora del algoritmo de control para prolongar la durabilidad del cable calefactor de asilamiento mineral.
• Incremento de la funcionalidad del software SOFTrace para un mejor análisis y diagnóstico del estado del circuito, así como para facilitar el proceso de puesta en marcha y operación.
• Sistema de control AKOTRACE® basado en una nueva plataforma PLC de mayores prestaciones y disponibilidad.
• Mejoras constructivas y de diseño de los armarios de distribución de potencia eléctrica PROTrace.

Los trabajos en ambas instalaciones se han solapado en el tiempo, poniendo de manifiesto las principales cualidades de AKO, proximidad con el cliente, al que le ha proporcionado toda la documentación de ingeniería necesaria; flexibilidad, participando en la gestión de los suministros y en definitiva, la capacidad para poder desarrollar las diferentes obras simultáneamente.

AKo inició el proyecto de las Plantas Termosolares Termosol 1 y 2 simultáneamente en Noviembre del 2011 y finalizó la última de ellas en Marzo del 2013, con una potencia de 50 MW, evitando la emisión de 149.000 toneladas de CO2 al año. La central se ha levantado sobre un terreno de 470 hectáreas con más de 624 colectores. La planta suministra a la red energía suficiente para el consumo de 60.000 hogares.

SOBRE AKO

Más de 30 años de innovación y un equipo de 130 profesionales convierten a AKO Electromecánica, S.A.L. en una empresa española líder en la Regulación y Control de Temperatura y Traceado Eléctrico para Plantas Termosolares, que ofrece un apoyo integral desde el diseño del proyecto y fabricación, hasta la asistencia técnica, la puesta en marcha del sis- tema (“proyecto llave en mano” y el servicio post-venta. El Sistema de Traceado AKOTRACE® basado en la tecnología de cable calefactor, ofrece múltiples ventajas: eficiencia energética y máxima eficacia en la productividad, confianza y una gestión segura de la planta garantizando la salud, la seguridad y el respeto al medio ambiente.