Pruebas de prestaciones en centrales termosolares 

Finalizada la fase de commissioning o puesta en marcha de una central termosolar, comienzan las pruebas de prestaciones, que tienen como objetivo determinar si la planta cumple todos sus requisitos. Es necesario comprobar los parámetros globales de la planta como conjunto, pero también es necesario comprobar las prestaciones de cada uno de los sistemas que la  componen  por separado. El no cumplimiento de alguno de los valores garantizados supone para el constructor  una fuerte penalización.

foto 138

 

Parámetros garantizados

El principal parámetro garantizado en una central termosolar es la energía generada en un periodo anual completo que incluya las cuatro estaciones. Como referencia, una central termosolar de concentrador cilindroparabólico con sistema de almacenamiento térmico debe generar en un año meteorológico tipo (un año con la radiación media) unos 180.000 MWh brutos medidos en bornas de generador, o lo que es lo mismo, debe exportar a la red unos 155.000 MWh (los autoconsumos suponen aproximadamente unos 25.000 MWh). La generación de energía depende lógicamente de la radiación que se reciba en un año concreto, y por tanto, variará de un año a otro. También dependerá del diseño, calidad de construcción y de la operación y mantenimiento, por lo que las pruebas deben contemplar las causas por las que la generación se aleja del valor garantizado ya que:

  • Si se debe a una deficiente operación o mantenimiento de la planta no son responsabilidad del  constructor. Las penalizaciones deberá sufrirlas la empresa de Operación y Mantenimiento (O&M), en el caso de que este servicio esté contratado con una empresa externa, o debe asumirlas el promotor, si el O&M se realiza con su personal.
  • Si la baja producción es debida a un diseño inadecuado o a una construcción deficiente deberá ser el constructor el que deba asumir una fuerte penalización, que el caso de un contrato de construcción del tipo EPC (Engineering, Procurement and Construction, o contrato ‘llave en mano’) puede llegar a suponer hasta el 30% del importe del contrato.

el principal parametro

Hay que tener en cuenta que, ya que se trata de una tecnología emergente, el constructor trata de tener la posibilidad de introducir mejoras en la planta a su costa para evitar ser penalizado. Por ello, suele disponer de un largo plazo (unos 3 años) para demostrar que la planta alcanza sus prestaciones durante un año completo. 

Además de la energía generada, el contratista debe garantizar la potencia máxima de la planta, el consumo de agua de las plantas, la cantidad de vertido generado y el cumplimiento de los límites legales en lo referente a vertidos, emisiones y ruido. ASME (American Society of Mechanical Engineers) está preparando ya una PTC (Performance Test Code) que defina las reglas de juego para la realización de pruebas de prestaciones en centrales termosolares, al estilo de las que ya funcionan para regular la forma de realizar las pruebas de prestaciones en centrales de ciclo combinado, en turbinas de gas o en turbinas de vapor, por ejemplo. Esta nueva PTC estará lista en no menos de un año. 

asme

La tabla adjunta recoge algunos de los códigos y estándares internacionales que hay que tener en cuenta para realizar algunas de las pruebas que determinan los parámetros garantizados en plantas termosolares.

foto cuadrante

 

Más información sobre pruebas de aceptación puede obtenerse gratuitamente en http.//www.renovetec.com

 

Pruebas en lazos

Los valores garantizados para el conjunto de la planta pueden alcanzarse o no, peo siempre será conveniente probar por separado cada uno de los sistemas que componen la planta, para garantizar que cada uno de ellos funciona correctamente. De esta forma, los lazos de una central termosolar de concentrador cilindro parabólico deben ser verificados, si no en su totalidad, como mínimo un 10%, suponiendo que si éstos funcionan correctamente el resto también lo hará. En realidad teniendo en cuenta que son la pieza clave de una central termosolar debería verificarse el 100% de los lazos. 

Para verificarlos es necesario hacer circular el aceite por el módulo que se está midiendo, estando éste perfectamente orientado, y midiendo caudales, presiones y temperaturas del fluido térmico circulante a la entrada y a la salida del lazo. La entrada y salida del lazo se conectan a un equipo especialmente concebido para realizar esta prueba. De esta manera y comparando los datos con la radiación recibida, que también se mide, se calcula el rendimiento. Empresas como COBRA (www.grupocobra.com) han desarrollado su propio equipo de pruebas para probar los lazos de las plantas que construye;  otras, como OPEX ENERGY (www.opex-energy.com) han desarrollado un equipo para ofrecer el servicio de certificación del rendimiento de un lazo. 

 

Pruebas en el sistema HTF

El conjunto del sistema HTF debe ser comprobado para certificar que es capaz de transportar la energía captada hasta el bloque de potencia. Para ello es conveniente medir presión, temperatura y caudal a la salida de las bombas principales de impulsión y a la entrada al bloque de potencia, verificando que la energía global captada en el campo solar se corresponde con la energía garantizada. 

El equipo crítico para realizar esta medición es el caudalímetro, que mide el flujo de fluido térmico caloportador, parámetro crítico para realizar el cálculo de energía captada. La selección de este equipo y su calibración se convierten en puntos críticos para la realización de esta prueba. 

prueba de lazos

Como el campo solar suele estar dividido en cuadrantes o subcampos, es conveniente realizar las mediciones de caudal, presión y temperatura para cada campo por separado, para conocer la energía captada en cada uno de ellos; también será conveniente realizar esta prueba para el conjunto completo, teniendo en cuenta que la planta suele estar sobredimensionada y que será difícil que todos los lazos estén funcionando de forma simultánea.

 

Pruebas en el ciclo agua-vapor

La medición del rendimiento del ciclo agua-vapor es la más fácil y conocida de todas las pruebas a realizar. La medición de la energía absorbida por el agua para convertirse en vapor a una presión y temperatura determinadas, y la comparación de esa energía térmica con la energía eléctrica generada en bornas del generador es algo habitual en cualquier planta termoeléctrica. De hecho, la utilización de los balances de energía como herramienta de diagnóstico para comprobar el buen funcionamiento de una central es (o debería ser) algo muy habitual para el equipo de operación y mantenimiento de una planta. 

Habrá que tener en cuenta para la realización de esta prueba aspectos como la posición de las válvulas de purga (que normalmente deberán estar cerradas), la aportación de agua desmineralizada al condensador (habitualmente cerrada), y tomar todos los datos de temperaturas, presiones, niveles y caudales en todas las partes del ciclo: condensador, tanque de alimentación, salida de cada uno de los intercambiadores, entrada y salida de cada turbina.  

 

Escribir un comentario

Código de seguridad
Refescar

Buscar

CENTRALES TERMOSOLARES CCP:

Fundamentos técnicos, principales equipos y sistemas

 

 

 

El libro Centrales Termosolares CCP es un libro de carácter técnico que estudia los principios de funcionamiento y los principales equipos que forman parte de una central termosolar de concentrador cilindroparabólico. 

Más información

Volver