Este documento describe las tecnologías de concentración solar para generación de energía eléctrica. Explica que estas plantas solares térmicas consisten en colectores solares que convierten la energía solar en calor y sistemas de generación que convierten el calor en electricidad. Detalla los cuatro elementos básicos de estas plantas: concentradores, receptores, sistemas de almacenamiento y bloques de potencia. Finalmente, describe los cuatro principales tipos de concentradores: canal parabólico, concentrador lineal de Fresnel, plato

1. Tecnologías de concentración solar para
la generación de potencia eléctrica
Profesor. Rubén Rodríguez Amador.
Energía Solar
Santiago de Chile
2013

2. Conceptos básicos
Las plantas solares térmicas o termosolares de potencia
consisten esencialmente de dos partes:
Colecta la energía solar y la
convierte en calor
Colecta la energía y la convierte el
calor en electricidad
(Miles, 2001; DOE, 2004)

3. Generación termosolar de potencia
eléctrica:
Requiere el uso de concentradores solares (son
sistemas de espejos que reflejan la radiación
solar captada en un área dada hacia un receptor
de área menor, concentrado de esta manera la
energía recibida).

5. - El aumento en la densidad de la energía
obtenido con los sistemas de concentración
solar permite alcanzar temperaturas
suficientemente altas para producir vapor con
las características adecuadas para ser usado
en turbinas de vapor convencionales
Concentrating Solar Power; ISES, 2004; p. 28

6. Todas las tecnologías CSP (Concentrating Solar
Power) se conforman de cuatro elementos
básicos:
1.- el concentrador,
2.- receptor,
3.- sistema de transporte-almacenamiento
4.- sistema generador de potencia (bloque de
potencia).

7. Electricidad
Calor de proceso
Principio de funcionamiento de un sistema de
generación termoeléctrica de concentración solar
o de generación combinada de calor y electricidad
www.solarpaces.org

9. - En el receptor, la energía solar es absorbida y
transferida en forma de calor hacia un fluido
de trabajo (aceites térmicos, agua, aire, sales
fundidas), el cual a su vez lo transfiere en un
intercambiador de calor para producir vapor
de agua.

10. - El calor solar colectado durante el día puede
ser almacenado de diversas maneras para su
utilización durante la noche o en horas de baja
irradiancia solar [DLR, 2004]. Esto se hace
principalmente en materiales como concreto,
sal fundida, cerámica o sustancias en cambio
de fase.

11. En algunas plantas CSP una porción de la
energía térmica es almacenada para ser utilizada
más tarde (Mills, 2001).
- Dependiendo de su geometría existen 4 tipos
principales de concentradores (DLR, 2004):
canal parabólico, concentrador lineal de
Fresnel, plato parabólico y torre central.

12. canal
parabólico
Sistemas de foco lineal, donde la radiación solar es concentrada sobre un
receptor alargado, frecuentemente tubular, en cuyo interior el fluido de
trabajo circula y se va calentando progresivamente en su recorrido

13. torre
central
Son sistemas de foco puntual, donde el receptor es mucho más
pequeño y el fluido es calentado de una manera mucho más
rápida a su paso por él.

14. - Los concentradores de foco lineal
generalmente siguen el movimiento aparente
del sol en el cielo moviéndose con motores que
giran alrededor de un solo eje (Mills, 2004), el
cual es paralelo al eje del foco.

15. - Los de foco puntual requieren un sistema de
motores capaz de girar en dos ejes. Esto
implica por un lado, que son capaces de
alcanzar mayores temperaturas y trabajar con
mayor eficiencia; pero por el otro lado son
más complejos.