Proyecto de generación de electicidad Híbrido. Ciclo Combinado con aportación de vapor de fuente solar en forma Integrada al CC (ISCC).
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- Bernardo Ortiz de Zárate Quintana
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1 Proyecto de generación de electicidad Híbrido. Ciclo Combinado con aportación de vapor de fuente solar en forma Integrada al CC (ISCC). Contenido: Tecnologías disponibles Energía Solar-Electricidad Ciclo Híbrido ISCC Contribución del Banco Mundial (GEF) Proyecto Agua Prieta II (CFE) Conclusiones
2 Tecnologías disponibles para la obtención de electricidad a base de energía solar Tecnología Fotovoltaica Conversión directa de la radiación solar en electricidad en el seno de un elemento semiconductor por medio del efecto fotoeléctrico Celdas Fotovoltaicas Tecnología Fototérmica Calentamiento de un fluido a base de la energía térmica del sol mediante sistemas de concentración óptica de radiación solar Receptor Central (torre) Colector Cilindro Parabólico Disco Parabólico
3 Tecnología Fototérmica Receptor Central Heliostatos con dos ejes de giro para reflejar la radiación solar a un punto fijo situado en una torre, alcanzando tmperaturas hasta de 1000 C y rangos de potencia de 1 a 100 MW Colector Cilindro Parabólico Concentra la radiación solar sobre un absorbedor que se localiza en la línea focal de un canal parabólico con un eje de giro, alcanzando temperaturas hasta de 400 C y rangos de potencia de 1 a 100 MW Disco Parabólico Concentra la radiación solar en un absorbedor situado en el punto focal de un paraboloide de revolución de aproximadamente 10 m de diámetro con dos ejes de giro, alcanzando temperaturas de hasta 1500 C y rangos de potencia de módulos de 15 kw a plantas de 100 MW
4 Tecnologías Solar-Eléctrica
5 Ciclo Híbrido ISCC Campo Solar utilizando la tecnología fototérmica de colector cilindro parabólico con cuyo fluido térmico se obtiene en un cambiador de calor, vapor sobrecalentado el cual se integra al vapor para el ciclo Rankine de un ciclo combinado. Es decir un ciclo combinado con aportación de vapor de dos fuentes: un hrsg y un campo solar.
6 Ciclo Híbrido ISCC Vapor solar
7 Características del ISCC Alto Nivel de Radiación Solar Alta temperatura ambiental La producción de electricidad del ciclo combinado se abate Alta demanda de electricidad En un ISCC la producción de electricidad se incrementa debido a la insolación Contribuye a incrementar las fuentes de energía renovable en México
8 Consumo Térmico típico de un CC y un ISCC 6, Consumo Térmico Promedio (kj/kwh) 6,600 6,400 6,200 6,000 5,800 Ambient Temperature ISCCS Average Heat Rate Temperatura ambiente promedio (C) 5,600 CCGT Average Heat Rate Tiempo
9 Contribución del Banco Mundial El Fondo Global para el ambiente dependiente del Banco Mundial, está promoviendo cuatro proyectos fototérmicos en el mundo: MEXICO MARRUECOS EGIPTO INDIA Para reducir el efecto invernadero por emisiones en la generación de electricidad, acelerando la comercialización de la tecnología fototérmica, aportando un grant de 49.3 m USD para cada uno.
10 Proyecto Agua Prieta II (ISCC), esquema OPF de ca. 600 MW CC + 25 MW Solar CFE publicó en el año 2002 concurso internacional por una planta ISCC de 250 MW llamada Mexicali II, bajo el esquema IPP, la cual fue desechada, por diversas razones entre ellas por el propio esquema IPP que complica los pagos a productor independiente. Actualmente se espera nueva convocatoria para el hoy Proyecto Agua Prieta, bajo esquema OPF más el grant del GEF; ambas cosas que facilitan su viabilidad.
11 Configuración y Capacidad del Ciclo ISCC Aprox. 200,000m2 Campo Solar Low Pressure Solar Steam Expansion Vessel HTF 175MW TV High Pressure Solar Steam Expansion Vessel HTF 25MW aportados por el campo solar gas 150MW del HRSG tiro forzado opcionales 300MW TG Fuel
12 Arreglo de un campo solar con cilindro parábolico y equipo de generación de vapor sobrecalentado Loops 6 SCA s app. 1000m Cambiador de calor Cabezales Cross Overs app 1000 m
13 Vista de un planta de 3x30MW (SEGS) en KJC
14 Vista del Ensamble de un Concentrador
15 Tubos absorbedores de cristal/acero al vacío
16 Conclusiones Tecnologías de CC y Fototérmica maduras La componente solar genera cuando el CC se derratea Se obtiene un mejor consumo térmico promedio Contribución de México a los acuerdos de Johanesburgo El GEF sebvenciona la componente solar y su interfase y hace factible el proyecto CFE actualiza las bases de la licitación internacional Licitación bajo esquema OPF (Pidiriegas)
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