La aplicación directa de la energía solar para la generación de electricidad se puede
realizar a través de sistemas de concentración termal, compuestos por tres sub-sistemas; uno
colector y concentrador de energía radiante, uno receptor de ésta que la transforma en energía
térmica y un sistema de conversión de potencia, que genera electricidad. El objetivo principal
del trabajo fue el de aportar elementos cuantitativos para futuros diseños de este tipo de
sistemas en Chile, al realizar un estado del arte de la tecnología y una evaluación técnica de
una planta de generación termosolar de electricidad, además de la estimación de la inversión
que ésta requiere.
Existen diversos sistemas termosolares de concentración, que se clasifican de
acuerdo al seguimiento solar que realizan, o la temperatura que alcanzan en su concentración.
Dentro de los sistemas de seguimiento solar en un eje y de temperatura media (~400°C), están
los colectores cilindro-parabólicos, los reflectores lineales Fresnel y los reflectores lineales
compactos Fresnel. Entre las tecnologías de seguimiento solar en dos ejes y temperatura alta
(sobre 800 °C) se encuentran los discos paraboidale s, los sistemas de receptor central y los
sistemas de receptores centrales distribuidos. Entre las tecnologías de baja temperatura
(~100°C), destacan las chimeneas solares.
En este trabajo se evaluó una planta de colectores cilindro-parabólicos, por ser la
tecnología más desarrollada, para el norte de Chile. Para esto, se escogió la ciudad de Calama
como posible localización por sus altos índices de radiación solar y favorables condiciones para
la distribución de la energía generada.
La planta evaluada posee un conducto, ubicado en el punto focal de la parábola, por
donde circula un fluido térmico como sistema receptor y una turbina de vapor como sistema de
conversión de potencia. La planta posee 60 colectores, con un área de captación total de
32.700 [m2
] y un funcionamiento de 4.745 horas al año para una generación anual de 16,8
[GWh]. La generación máxima diaria no supera los 9 [MWh] para aprovechar la exención de
pago de peaje de distribución fijada por la ley 19.940, que regula el sistema eléctrico en Chile.
Una estimación preliminar de la inversión a realizar arroja que es necesario invertir
aproximadamente 1.900 [US$/kW instalado], considerando los equipos e insumos principales.
Este valor se obtuvo utilizando información basada en estudios internacionales, realizando
cotizaciones nacionales de los espejos a utilizar y modificando el diseño del receptor para
reducir costos con respecto a valores internacionales. Además, se evaluaron los posibles
ingresos adicionales al proyecto producto de la venta de bonos de carbono.
De acuerdo con los resultados obtenidos, se recomienda complementar el presente
trabajo con un estudio similar de pre-factibilidad técnica y económica que permita determinar
de manera más precisa los costos y el valor final de la energía producida.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/104644 |
| Date | January 2007 |
| Creators | Martínez Saperas, Verónica María |
| Contributors | Herrera Zeppelin, Leandro, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología, García Caroca, Francisco, Hernández, José, Puchi Thiele, Fernando |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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