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Copyright © 2015. SolarReserve, LLC. All rights reserved.
SOLARRESERVE CHILE
TECNOLOGÍA DE CONCENTRACIÓN SOLAR CON
ALMACENAMIENTO TÉRMICO INTEGRADO
Jose Antonio Lobo
Director de Desarrollo - SolarReserve
Noviembre de 2016
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En Sud Africa: Proyecto Redstone de 100 MW adjudicado, comienzo de construcción a principios de
2017 - Participando en ronda 4.5 con tres proyectos CSP de 150 MW - 246 MW PV en operacion
Proyecto líder de 110 MW en operación commercial
Crescent Dunes en Tonopah, Nevada, USA
En Chile, mas de 1.000 MW CSP en
diferentes fases de desarrollo
- Lider en desarrollo de proyectos de Concentración Solar (CSP) y PV
- Sede central en Santa Monica, CA, USA
- Tecnología propia de Torre de Concentración y Almacenamiento Térmico Integrado
- En Chile, desde 2013
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Almacenamiento de la fuente primaria de Energía
• Embalses
• Canchas de Carbón
• Estanques de combustible fósil (petróleo o LNG)
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Reservorio
Almacenamiento
Fuente
primaria de
Energía
Unidad
Generadora
Reservorio
Almacenamiento
Unidad
Transformadora
/Generadora
Cuando hablamos de Almacenamiento de energía en el sistema eléctrico, nos estamos refiriendo a varios
conceptos o formas de almacenamiento diferentes, que tienen diferentes fuentes de energía, tiempos de uso,
objetivos y tecnologías:
Almacenamiento de Energía sacada de la red
• Centrales hidráulicas turbina-bomba, o centrales de bombeo
• Bancos de Baterías
• Volante de Inercia
Almacenamiento de Energía
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Según la capacidad de almacenamiento hay diferentes usos y aplicaciones de los sistemas de almacenamiento
en la red:
− Almacenamiento Interanual
• Grandes embalses, capaces de guardar energía de un año a otro
• Ejemplo: Lago Laja, Laguna del Maule
− Almacenamiento Interestacional
• Embalses de tamaño medio, almacenan energía durante época de lluvia o deshielo, para generar en períodos secos
o cuando sea necesario dentro del año
− Almacenamiento Intradiario
• Medianos o pequeños embalses que almacenan energía durante parte del día para generar durante el mismo día,
como contraembalses de regulación de caudal
• Plantas hidroeléctricas con capacidad de bombeo (turbina/bomba)
• Almacenamiento térmico mediante sales fundidas
− Almacenamiento de respaldo rápido
• Bancos de baterías
• Volantes de Inercia
• Destinados a absorber pequeñas fluctuaciones de la generación/demanda
• Backup de corta duración para reemplazar reserva en giro
Almacenamiento de Energía
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TECNOLOGÍA DE CONCENTRACIÓN SOLAR CON ALMACENAMIENTO TÉRMICO
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La luz del Sol es concentrada mediante los Heliostatos (espejos) del Campo
Solar al Receptor ubicado sobre una torre de 195 m (640 ft) de altura
La Sal líquida es bombeada desde el estanque frío (a 280 °C) hasta el
Receptor, donde se calienta hasta 570 °C (1050 °C)
La Sal calentada en el receptor es almacenada en el Estanque Caliente
La Sal Caliente es bombeada desde el estanque caliente a un generador de
Vapor, para producer vapor de alta presión y temperature, el que se inyecta
en una turbina de vapor convencional, para producer Electricidad
La Sal fria a 288 °C (550 °F) vuelve al estanque de sales frías
El vapor a la salida de la turbine es condensado con aire y es
recirculado en el circuito de vapor
La Tecnología CSP con Almacenamiento
Como funciona?
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La luz del Sol es concentrada mediante los Heliostatos (espejos) del Campo
Solar al Receptor ubicado sobre una torre de 195 m (640 ft) de altura
La Sal líquida es bombeada desde el estanque frío (a 280 °C) hasta el
Receptor, donde se calienta hasta 570 °C (1050 °C)
La Sal calentada en el receptor es almacenada en el Estanque Caliente
La Sal Caliente es bombeada desde el estanque caliente a un generador de
Vapor, para producer vapor de alta presión y temperature, el que se inyecta
en una turbina de vapor convencional, para producer Electricidad
La Sal fria a 288 °C (550 °F) vuelve al estanque de sales frías
El vapor a la salida de la turbine es condensado con aire y es
recirculado en el circuito de vapor
La Tecnología CSP con Almacenamiento
Como funciona?
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La luz del Sol es concentrada mediante los Heliostatos (espejos) del Campo
Solar al Receptor ubicado sobre una torre de 195 m (640 ft) de altura
La Sal líquida es bombeada desde el estanque frío (a 280 °C) hasta el
Receptor, donde se calienta hasta 570 °C (1050 °C)
La Sal calentada en el receptor es almacenada en el Estanque Caliente
La Sal Caliente es bombeada desde el estanque caliente a un generador de
Vapor, para producer vapor de alta presión y temperature, el que se inyecta
en una turbina de vapor convencional, para producer Electricidad
La Sal fria a 288 °C (550 °F) vuelve al estanque de sales frías
El vapor a la salida de la turbine es condensado con aire y es
recirculado en el circuito de vapor
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La luz del Sol es concentrada mediante los Heliostatos (espejos) del Campo
Solar al Receptor ubicado sobre una torre de 195 m (640 ft) de altura
La Sal líquida es bombeada desde el estanque frío (a 280 °C) hasta el
Receptor, donde se calienta hasta 570 °C (1050 °C)
La Sal calentada en el receptor es almacenada en el Estanque Caliente
La Sal Caliente es bombeada desde el estanque caliente a un generador de
Vapor, para producer vapor de alta presión y temperature, el que se inyecta
en una turbina de vapor convencional, para producer Electricidad
La Sal fria a 288 °C (550 °F) vuelve al estanque de sales frías
El vapor a la salida de la turbine es condensado con aire y es
recirculado en el circuito de vapor
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Solar al Receptor ubicado sobre una torre de 195 m (640 ft) de altura
La Sal líquida es bombeada desde el estanque frío (a 280 °C) hasta el
Receptor, donde se calienta hasta 570 °C (1050 °C)
La Sal calentada en el receptor es almacenada en el Estanque Caliente
La Sal Caliente es bombeada desde el estanque caliente a un generador de
Vapor, para producer vapor de alta presión y temperature, el que se inyecta
en una turbina de vapor convencional, para producer Electricidad
La Sal fria a 288 °C (550 °F) vuelve al estanque de sales frías
El vapor a la salida de la turbine es condensado con aire y es
recirculado en el circuito de vapor
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La luz del Sol es concentrada mediante los Heliostatos (espejos) del Campo
Solar al Receptor ubicado sobre una torre de 195 m (640 ft) de altura
La Sal líquida es bombeada desde el estanque frío (a 280 °C) hasta el
Receptor, donde se calienta hasta 570 °C (1050 °C)
La Sal calentada en el receptor es almacenada en el Estanque Caliente
La Sal Caliente es bombeada desde el estanque caliente a un generador de
Vapor, para producer vapor de alta presión y temperature, el que se inyecta
en una turbina de vapor convencional, para producer Electricidad
La Sal fria a 288 °C (550 °F) vuelve al estanque de sales frías
El vapor a la salida de la turbine es condensado con aire y es
recirculado en el circuito de vapor
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Como funciona?
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La luz del Sol es concentrada mediante los Heliostatos (espejos) del Campo
Solar al Receptor ubicado sobre una torre de 195 m (640 ft) de altura
La Sal líquida es bombeada desde el estanque frío (a 280 °C) hasta el
Receptor, donde se calienta hasta 570 °C (1050 °C)
La Sal calentada en el receptor es almacenada en el Estanque Caliente
La Sal Caliente es bombeada desde el estanque caliente a un generador de
Vapor, para producer vapor de alta presión y temperature, el que se inyecta
en una turbina de vapor convencional, para producer Electricidad
La Sal fria a 288 °C (550 °F) vuelve al estanque de sales frías
El vapor a la salida de la turbine es condensado con aire y es
recirculado en el circuito de vapor
La Tecnología CSP con Almacenamiento
Como funciona?
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Clave: El Almacenamiento
La energía solar térmica capturada durante el día puede ser
almacenada en los estanques de sales fundidas para ser
ocupada en producción de vapor y generación eléctrica
durante la noche
La Tecnología CSP con Almacenamiento
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CSP con Almacenamiento Energía Gestionable
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Campo Solar
Bloque de Potencia Torre
2.800 – 3.200 m
Planta Solar CSP – Torre de Concentración
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Campo Solar - Heliostatos
● Dimensiones ~ 11 x 11 m
● Area de espejo: 115 m2 cada heliostato
● Altura del pedestal ~ 5,7 m
● Peso: 3.500 kg
● Seguimiento en dos ejes
● Sistema de control individual con
comunicaciones vía fibra óptica
● Alimentado por cables de tensión
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TORRE
BLOQUE DE
POTENCIA
AEROCONDENSADOR
TANQUES DE
SALES FUNDIDAS
Bloque de Potencia
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− Energía 100% Renovable en base: que desplaza a otras fuentes de generación que operan con
combustibles fósiles, con capacidad de entregar Potencia Firme y energía en forma permanente, y
renovable.
− Suministro Constante: A diferencia de la variabilidad o intermitencia en la producción, inherente a las
plantas Eólicas, Fotovoltaicas o CSP sin almacenamiento, las Plantas CSP con almacenamiento permiten
un suministro constante de energía eléctrica, día y noche, 24/7, en modalidad de carga base
− Precio de la Energía Constante y Competitivo: Sin indexación al precio de los combustibles fósiles e
incertidumbre de disponibilidad, el precio de la energía es conocido, y gracias al avance tecnológico y a el
alto nivel de irradiación solar, las plantas CSP con almacenamiento térmico permiten obtener en Chile
precios de la energía altamente competitivos.
− Energía Gestionable: La acumulación térmica permite generar más en horas de mayor valor de la energía,
o en horas de punta, trasladando la producción según la demanda. Típicamente se pueden acumular entre
10 y 17 horas., dependiendo de los requerimientos.
− Independencia Energética: La disponibilidad de la energía producida por la planta no depende de factores
externos que afectan la cadena de suministro de combustibles,. El combustible (El Sol) siempre está
disponible.
Ventajas de la tecnología CSP + Almacenamiento
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19 Copyright © 2014. SolarReserve, Inc. All rights reserved.
- Ubicada en Nevada, Usa, cerca del pueblo de Tonopah
- Tecnología CSP Torre central con almacenamiento térmico
- Potencia nominal 110 MW
- Mayor planta en el mundo en operación con esta tecnología
- 14 hrs de almacenamiento
- Producción: 500.000 MWh/año (55% CF)
- En operación comercial desde noviembre de 2015
Planta CSP de CRESCENT DUNES
20 Copyright © 2014. SolarReserve, Inc. All rights reserved.
- Campo solar de 10.347 heliostatos
- Sistema de control y posicionamiento de
heliostatos tecnología propietaria de SolarReserve
Planta CSP de CRESCENT DUNES
21 Copyright © 2014. SolarReserve, Inc. All rights reserved.
- Receptor solar 100% tecnología propia
- Eficiencia térmica y de transferencia de calor
del Receptor mayor que la de diseño
- Sistema de almacenamiento térmico con sales
fundidas
Planta CSP de CRESCENT DUNES
22 Copyright © 2014. SolarReserve, Inc. All rights reserved.
Planta CSP de CRESCENT DUNES
Energía Gestionable
CSP con Almacenamiento
23 Copyright © 2014. SolarReserve, Inc. All rights reserved.
Energía Gestionable
CSP con Almacenamiento
Planta CSP de CRESCENT DUNES
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Proyectos en Chile:
● En la Región de Atacama, Comuna de Copiapó, a 70 kms al
noreste de Copiapó
● Dos campos solares con sus respectivas torres y bloques de
potencia, hibridizado con una planta fotovoltaica
● Tecnología: CSP de torre con almacenamiento de sales
fundidas + fotovoltaica
● Producción: más de 1,800,000 MWh al año
● Almacenamiento: 14 horas a plena carga
● Diámetro de cada campo solar: 3.200 m
● RCA aprobada en Agosto de 2015
Planta de Concentración Solar con Almacenamiento Térmico
260 MW - 1,800 GWh/año
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Proyectos en Chile:
Ubicación: Región de Antofagasta, aprox. 100 km al sur-
oeste de la ciudad de Calama.
Conexión a subestación Nueva Esperanza 220 kV o a
Nueva Chuquicamata 220 kV, del SING.
Acceso desde Ruta 23 Calama – San Pedro de Atacama, 7
kms al sur.
Concesión de Uso Oneroso aprobada, en tramitación
avanzada.
En total son 3 sitios (4.000 ha aprox.), cada uno con un
campo solar, torre y bloque de potencia de 130 - 150 MW.
Declaración de Impacto ambiental (DIA) ingresada en
junio de 2016
Tecnología de torre de concentración (CSP) con
almacenamiento térmico de 13 hrs. con tecnología de
sales fundidas
Met Station en sitio desde febrero de 2016
DNI medido: 3.550 KWh/m2-año
Generacion P95: 900 GWh/año cada unidad
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Ubicación: Región de Tarapacá, aprox. 100 km al sur-este
de la ciudad de Iquique.
Conexión (1,5 km) a línea de transmisión de 220 kV
Lagunas – Collahuasi, mediante subestación seccionadora.
Acceso desde Ruta 5 Norte y luego por camino a mina
Quebrada Blanca Teck.
Concesión de Uso Oneroso aprobada, en tramitación
avanzada.
En total son 3 sitios (4.000 ha aprox.), cada uno con un
campo solar, torre y bloque de potencia de 130 MW.
Declaración de Impacto ambiental (DIA) ingresada en
marzo de 2016
Tecnología de torre de concentración (CSP) con
almacenamiento térmico de 13 hrs. con tecnología de
sales fundidas
Met Station en sitio desde febrero de 2015
DNI medido: 3.050 KWh/m2-año
Generacion P95: 800 GWh/año cada unidad
Proyectos en Chile:
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− La tecnología de plantas CSP de SolarReserve permiten el almacenamiento intradiario, es
decir desplaza parte de la energía capturada durante el día a otras horas, incluyendo la noche.
− El almacenamiento térmico entrega a las plantas CSP la capacidad de generar en base,
inyectando energía al sistema eléctrico las 24 horas del día.
− La gestionabilidad del almacenamiento térmico permite entregar el respaldo que requiere el
sistema interconectado, para suplir los períodos en que no hay generación de las fuentes
intermitentes
− La capacidad de entregar el respaldo a las fuentes intermitentes, debe ser remunerado, como
parte de los atributos de remuneración (servicios auxiliares, potencia firme, etc) del sistema
interconectado
− La tecnología CSP con almacenamiento térmico integrado, de origen 100% renovable, ha
demostrado ser altamente competitiva, frente a las demás tecnologías de generación en base,
que utilizan combustibles fósiles
Conclusiones
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Corporate Headquarters
2425 Olympic Blvd.
Suite 500 East
Santa Monica, CA 90404
SolarReserve Chile
Rosario Norte 532
Of. 504
Las Condes
Santiago
Phone: +1.310.315.2200
Toll-Free: +1.866.622.2778
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Email: Info@SolarReserve.com
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