Los inventos para el proyecto CSP de Dubái aceleran la reducción de costes
Las innovaciones de los proveedores del proyecto Noor Energy 1 de 950 MW incrementarán la eficiencia en la construcción y el funcionamiento e impulsarán el sector de la CSP a cerca de 50 $/MWh, según dijeron algunos expertos en la conferencia Mena New Energy 2019.
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El mes pasado, la Autoridad para la Electricidad y el Agua de Dubái (DEWA), la saudí ACWA Power y el Fondo de la Ruta de la Seda de China alcanzaron el cierre financiero del proyecto Noor Energy 1 CSP-PV de 4400 millones de dólares en Dubái.
El proyecto de 950 MW Noor Energy 1 integra tres centrales con sistema cilíndrico-parabólico de 200 MW, una de torre de 100 MW y 250 MW de capacidad fotovoltaica con 15 horas de almacenamiento de CSP con sales fundidas.
La DEWA adjudicó el contrato al proyecto en 2017 a una tarifa históricamente baja de 73 $/MWh.
Los promotores de CSP sienten la presión de reducir los costes a medida que aumentan las capacidades fotovoltaica y eólica y disminuyen los precios de las baterías. La tarifa de Noor Energy 1 establece un nuevo referente en el sector de la CSP a menos de la mitad del precio de la central CSP de ACWA Power Noor III (150 $/MWh) en Marruecos, la cual se puso en marcha el año pasado.
Coste de la CSP, tendencias de los precios de las subastas
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Fuente: Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA), enero de 2018.
Para el proyecto de Dubái, el promotor ACWA Power ha utilizado una combinación optimizada de tecnologías, economías de escala y un innovador acuerdo de compra de energía (PPA, por sus siglas en inglés) de 35 años para reducir los costes del proyecto.
ACWA Power y su grupo líder de ingeniería, adquisición y construcción, Shanghai Electric, trabajaron en estrecha colaboración con ingenieros y proveedores a fin de mejorar el diseño y la eficiencia de la construcción.
La central incluirá las soluciones de ingeniería pioneras que ayudarán a reducir el coste de los proyectos futuros, según dijeron los participantes del proyecto el 26 de marzo en la conferencia de Dubái.
Varios expertos en CSP dijeron que el coste de las centrales de CSP-PV podría caer a 50 $/MWh y algunos creen que pronto se anunciará un nuevo precio históricamente bajo.
Las predicciones alcistas llegan cuando Marruecos, país pionero en el desarrollo de CSP, se prepara para anunciar la tarifa ganadora de su proyecto Noor Midelt CSP-PV, que incluirá al menos 300 MW de capacidad termosolar y un mínimo de cinco horas de almacenamiento.
Nuevas soluciones
Los proveedores de CSP deben seguir innovando para defenderse de la competencia con otras clases de energías renovables, según dijo en la conferencia Georgia Akiki, directora de desarrollo comercial en Oriente Próximo de SENER.
"Gran parte de la responsabilidad recae en los proveedores de tecnología. Debemos seguir innovando y reduciendo los costes", dijo Akiki.
Para Noor Energy 1, ACWA Power y Shanghai Electric acudieron directamente a los proveedores con objeto de buscar nuevas formas de aumentar la eficiencia del diseño y reducir los costes.
"Hemos repasado los detalles y negociado los precios con todos los proveedores, todos, no sólo los de tecnología, sino también otros como los de estructuras e incluso los de las sales fundidas", dijo Meriem Bellizim, director sénior de desarrollo comercial en ACWA Power.
"Había muchos proveedores deseosos de entrar en el mercado", señaló Bellizim.
La belga CMI Solar suministra el receptor de sales fundidas para la central de torre CSP Noor Energy 1 de 100 MW.
CMI ya ha instalado su tecnología en la central Khi Solar One de 50 MW en Sudáfrica y la ha suministrado a la central Cerro Dominador de 110 MW en Chile y a la central Haixi de 50 MW en China.
El receptor de CMI es una estructura de acero completamente atornillada que se monta en el suelo y se erige en una sola pieza, lo que minimiza el trabajo de construcción sobre el terreno, dijo Jean-Michel Wautelet, director de ventas del grupo CMI, a los asistentes.
"No necesitamos construir el receptor en la parte superior de la torre, lo que presenta un valor añadido", dijo.
El receptor también es hermético e incluye una carcasa aislada detrás de los paneles del intercambiador de calor a fin de mejorar la eficiencia térmica, dijo Wautelet.
"Estos paneles también están atornillados y son[...] fácilmente desmontables en caso de requerir algún tipo de mantenimiento en el receptor", dijo.
También hay pasarelas y escaleras dentro de la estructura del receptor que facilitan el acceso para el mantenimiento y una grúa de 360 montada en la parte superior, diseñada para transportar a los técnicos y para que puedan acceder a las piezas desde el exterior, dijo Wautelet.
La grúa también permite bajar un panel del intercambiador de calor al suelo, en caso de ser necesario para el mantenimiento, dijo.
CMI sigue prestando servicios de ingeniería y ha iniciado las actividades de compra, dijo Wautelet.
BrightSource suministra el sistema de control para la central de torre; la empresa ha trabajado duro con el fin de reducir el coste de las operaciones en el campo solar.
Los sistemas de torre CSP de BrightSource cuentan ahora con helióstatos totalmente inalámbricos y autoalimentados, según dijo Jayesh De Silva, director de desarrollo comercial de BrightSource Energy.
En muchas partes de Oriente Próximo, el polvo y la humedad presentan para los operadores un reto importante que exige soluciones de limpieza rentables.
BrightSource está desarrollando sistemas automáticos de limpieza de helióstatos para Noor Energy 1, dijo DeSilva.
"Este tipo de innovaciones contribuirán a reducir los costes", dijo.
Objetivos de rendimiento
A medida que los promotores buscan precios más bajos, los socios de CSP deben seguir centrándose en la fiabilidad de la central. La capacidad instalada de CSP es relativamente baja en comparación con las tecnologías fotovoltaica y eólica, especialmente en el caso de los diseños de torre. El coste de financiación representa una parte importante de los costes de los proyectos de CSP y el rendimiento de los proyectos individuales sigue siendo clave para la confianza de los inversores.
Coste medio teórico de las centrales con sistema cilíndrico-parabólico por segmento
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Fuente: Agencia Internacional de Energías Renovables, 2016
La central de torre marroquí Noor III de 150 MW de ACWA Power entró en funcionamiento en diciembre de 2018 y los interlocutores del sector seguirán de cerca su rendimiento.
Diseñada y construida por SENER, Noor III es la primera torre CSP de Marruecos e incluye 7,5 horas de capacidad de almacenamiento con sales fundidas.
"Hasta ahora estamos muy contentos con el rendimiento. En los primeros meses hemos superado con creces nuestros objetivos iniciales", dijo Akiki en la conferencia.
"Creo que eso está disipando muchas preocupaciones sobre la fiabilidad, en especial para las torres", dijo.
Los proveedores del proyecto dubaití Noor Energy 1 han debido mejorar la resistencia y durabilidad a fin de garantizar la fiabilidad a lo largo de los 35 años del acuerdo de compra de electricidad.
CMI se ha apoyado en su experiencia con el diseño, los análisis y la fabricación para garantizar un alto rendimiento y una buena durabilidad, dijo Wautelet.
El receptor de CMI tendrá una temperatura de salida de 565 grados C, que actualmente es el límite superior de los umbrales de corrosión para diseños comerciales.
El diseño de CMI incluye un sistema patentado que protege contra el sobrecalentamiento de los paneles receptores, con lo que mantiene el sistema dentro de los umbrales de temperatura establecidos para las operaciones a corto plazo y permite una buena durabilidad a largo plazo, dijo Wautelet a los asistentes.
CMI también ha utilizado los materiales y procesos de soldadura de mayor calidad, dijo Wautelet.
"Aquí es donde podemos sumar valor añadido. Contamos con un centro especializado en soldadura que está investigando la mejor manera de soldar los distintos materiales exóticos", dijo.
Varios investigadores estadounidenses y europeos están desarrollando diseños de centrales CSP de mayor temperatura con objeto de incrementar la eficiencia de la conversión de calor en electricidad y reducir aún más los costes de generación de CSP.
En los EE.UU., tres equipos de investigación están desarrolando diseños que permiten calentar los fluidos de transferencia de calor (HTF, por sus siglas en inglés) a más de 700 grados Celsius (C). Los tres grupos compiten por la financiación de 25 millones de dólares del Departamento de Energía (DE) destinada a construir un demostrador integrado y las exportaciones comerciales podrían comenzar en la década de 2020.
New Energy Update
Traducido por Vicente Abella Aranda