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La Universidad de Salamanca desarrolla un modelo matemático para optimizar la eficiencia de las centrales termosolares

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El Grupo de Investigación en Optimización Energética, Termodinámica y Física Estadística del Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Salamanca (USAL) acaba de publicar un artículo sobre su hallazgo en la revista de mayor impacto mundial sobre energías renovables, Renewable and Sustainable Energy Reviews. El trabajo arranca de la tesis doctoral de Rosa P. Merchán Corral, graduada en Físicas por la USAL en 2015 y que realizó el Máster en Física y Matemáticas antes de comenzar su trabajo de Doctorado. La tesis está codirigida por los profesores María Jesús Santos Sánchez y Alejandro Medina Domínguez, del Departamento de Física Aplicada del Estudio salmantino.
La Universidad de Salamanca desarrolla un modelo matemático para optimizar la eficiencia de las centrales termosolares

"Hemos presentado un modelo teórico -explica el profesor Medina-, pero que se puede incorporar a plantas reales, con el objetivo de optimizar su funcionamiento en el futuro, para que sean más eficientes y consuman menos combustible” (las termosolares generan electricidad con el calor del Sol pero la legislación les permite apoyar esa generación limpia con un combustible complementario, gas, cuando no hay recurso solar; hasta un 15% de lo que producen puede salir del gas). Pues bien, el trabajo de USAL tiene por objetivo minimizar ese complemento.

María Jesús Santos Sánchez, codirectora de tesis y profesora de la USAL: "si no se dimensiona adecuadamente una planta, puede ocurrir que no sea todo lo eficiente que debería y aumente el consumo de combustible fósil. Por eso es tan importante validar los datos reales de una planta, aplicar nuestro método y demostrar si avanzamos en eficiencia, para que cuando se haga la inversión seria, se haga de una forma optimizada"

Rosa P. Merchán Corral, primera firmante del artículo: “a partir de un modelo termodinámico previo, hemos simulado el funcionamiento de la planta solar con un modelo matemático que hemos desarrollado nosotros, añadiendo nuevos elementos para optimizar los resultados”

El profesor Medina explica que el modelo termodinámico que ha visto la luz en la Universidad de Salamanca "predice cómo pueden ser más eficientes [las centrales termosolares] para que los ingenieros lo tengan en cuenta a la hora de llevar a cabo los diseños del futuro”.

Almacenamiento térmico
El Grupo de Investigación en Optimización Energética, Termodinámica y Física Estadística lleva años estudiando la forma de optimizar los sistemas de generación de energías renovables. Actualmente el Grupo trabaja específicamente "en mejoras de aprovechamiento en torno a la energía termosolar -informa USAL- gracias a la financiación de la Fundación General de la Universidad de Salamanca, el Ministerio de Economía y Empresa y la Junta de Castilla y León".

La investigadora Rosa P. Merchán Corral, que disfruta de una beca de Doctorado de la Universidad de Salamanca y el Banco Santander, ha terminado recientemente una estancia en un centro puntero en Estocolmo sobre almacenamiento térmico. "Se trata de hallar avances -informa USAL- para que la energía del sol pueda ser continua y manejable en función de la demanda del usuario, y para ello, el objetivo es almacenar en forma de calor la energía sobrante en periodos de alta irradiancia solar, para utilizarla, por ejemplo, por la noche".

La profesora Santos Sánchez también postula la termosolar como solución para autoconsumo: “una instalación de almacenamiento solar para autoconsumo incorpora un espejo con forma de parábola, y, en el centro, se coloca una microturbina. Esto permite generar energía limpia y sostenible a pequeña escala; suficiente, por ejemplo, para una granja o un poblado africano que no tenga acceso a la red eléctrica, pero también para fincas del Campo Charro, toda vez que Salamanca tiene, además, unas condiciones de irradiancia muy buenas”.

Artículo de referencia
"On-design pre-optimization and off-design analysis of hybrid Brayton thermosolar tower power plants for different fluids and plant configurations". R.P. Merchán, M.J.Santos, I. Heras, J. Gonzalez-Ayala, A. Medina, A. Calvo Hernández. Renewable and Sustainable Energy Reviews

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