Articulo de referencia

Sistemas de generación de energía solar

Coordenadas : 35°01′54″N 117°20′53″W / 35.0316°N 117.348°W / 35.0316; -117.348 2 /yr"},"ps_units_operational":{"wt":"2"},"ps_units_cancelled":{"wt":""},"ps_units_decommissioned"...

Coordenadas : 35°01′54″N 117°20′53″W / 35.0316°N 117.348°W / 35.0316; -117.348

Solar Energy Generating Systems ( SEGS ) es una planta de energía solar concentrada ubicada en California , Estados Unidos. Con una capacidad combinada de 354 megavatios (MW) provenientes de tres ubicaciones distintas, fue durante treinta años la mayor instalación de generación de energía solar térmica del mundo, hasta la puesta en marcha de la planta Ivanpah, aún mayor , en 2014. También fue durante treinta años la mayor instalación de generación solar del mundo de cualquier tipo de tecnología, hasta la puesta en marcha de la granja solar fotovoltaica Topaz en 2014. Consistía en nueve plantas de energía solar en el desierto de Mojave, California , donde la insolación es una de las mejores disponibles en Estados Unidos.

Las centrales SEGS I–II (44  MW) estaban ubicadas en Daggett ( 34°51′45″N 116°49′45″W / 34.86250°N 116.82917°W / 34.86250; -116.82917 ); han sido reemplazadas por una granja solar fotovoltaica.

Las SEGS  III–VII (150  MW) se instalaron en Kramer Junction ( 35°00′43″N 117°33′32″W / 35.01194°N 117.55889°W / 35.01194; -117.55889 ); las cinco SEGS han sido demolidas. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

Las plantas SEGS VIII–IX (160  MW) están ubicadas en Harper Lake ( 35°01′55″N 117°20′50″W / 35.03194°N 117.34722°W / 35.03194; -117.34722 ). [ 4 ] NextEra Energy Resources opera y posee parcialmente las plantas ubicadas en Kramer Junction. El 26 de enero de 2018, las plantas SEGS VIII y IX en Harper Lake fueron vendidas a la empresa de energía renovable Terra-Gen, LLC.

Una décima planta (SEGS X, 80  MW) estaba en construcción y Luz Industries había planeado SEGS XI y SEGS XII , pero el desarrollador se declaró en bancarrota en 1992, porque no pudo obtener financiamiento para la construcción. [ 5 ] El sitio de SEGS X fue posteriormente licenciado para una granja solar fotovoltaica, Lockhart Solar PV II. [ 6 ]

La mayoría de las instalaciones térmicas fueron retiradas para 2021, [ 7 ] y se construyeron sistemas fotovoltaicos en los mismos sitios.

Escala y operaciones de las plantas

Antes de la jubilación y sustitución de las centrales SEGS I-VII por paneles solares fotovoltaicos, las plantas tenían una capacidad instalada neta de 354 MW (394 MW brutos). La capacidad nominal, que operando de forma continua proporcionaría la misma potencia neta, proveniente únicamente de la fuente solar, era de aproximadamente 75 MWe , lo que representa un factor de capacidad del 21 % . Además, las turbinas podían utilizarse por la noche mediante la combustión de gas natural .

NextEra afirmó en 2009 que las plantas solares podrían abastecer de energía a 232.500 hogares (durante el día, en su punto máximo de potencia) y evitar 3.800  toneladas de contaminación al año que se habrían producido si la electricidad se hubiera suministrado a partir de combustibles fósiles, como el petróleo. [ 8 ]

Las instalaciones contaban con un total de 936.384 espejos y cubrían más de 1.600 acres (647,5 ha) . Alineados, los espejos parabólicos se habrían extendido a lo largo de 229 millas (369 km) .  

Como ejemplo de costo, en 2002, una de las plantas de Kramer Junction de 30 MW requirió 90 millones de dólares para su construcción, y su costo de operación y mantenimiento fue de aproximadamente 3 millones de dólares por año (4,6 centavos por kilovatio hora). [ 9 ]

Principio de funcionamiento

Boceto de un colector parabólico

La instalación utiliza colectores parabólicos , tecnología solar térmica y gas natural para generar electricidad . Aproximadamente el 90% de la electricidad se produce mediante la luz solar . El gas natural solo se utiliza cuando la energía solar es insuficiente para satisfacer la demanda de Southern California Edison , la distribuidora de energía en el sur de California. [ 10 ]

Espejos

El sol incide sobre paneles de vidrio con  una reflectividad del 94%, a diferencia de un espejo convencional, cuya  reflectividad es solo del 70%. Los espejos siguen automáticamente la trayectoria del sol durante todo el día. La principal causa de rotura de los espejos es el viento, por lo que se suelen reemplazar 3000 espejos al año. Los operarios pueden girar los espejos para protegerlos durante fuertes vientos. Un mecanismo de lavado automatizado se utiliza para limpiar periódicamente los paneles reflectantes parabólicos. El término "área de campo" se refiere al área real del colector.

Transferencia de calor

La luz solar rebota en los espejos y se dirige a un tubo central lleno de aceite sintético , que se calienta a más de 400 °C (750 °F) . La luz reflejada y concentrada en el tubo central es entre 71 y 80 veces más intensa que la luz solar ordinaria. El aceite sintético transfiere su calor al agua, que hierve e impulsa la turbina de vapor del ciclo Rankine , [ 11 ] generando así electricidad. Se utiliza aceite sintético para transportar el calor (en lugar de agua) y mantener la presión dentro de parámetros controlables.   

Ubicaciones individuales

Las centrales eléctricas SEGS fueron construidas por Luz Industries , [ 11 ] [ 12 ] y puestas en marcha entre el 20 de diciembre de 1984 y el 1 de octubre de 1990. [ 13 ] Tras la quiebra de Luz Industries en 1991, las centrales se vendieron a varios grupos inversores como proyectos individuales, y la expansión, que incluía tres centrales más, se detuvo. [ 5 ]

Kramer Junction emplea a unas 95  personas y  en Harper Lake trabajan 45.

Lago Harper

Hasta que la instalación de energía solar Ivanpah se puso en marcha en 2014, SEGS VIII y SEGS IX, ubicadas en 35°01′55″N 117°20′50″W / 35.031815°N 117.347270°W / 35.031815; -117.347270 ( SEGS VIII y IX ) eran las centrales termosolares más grandes del mundo, tanto individualmente como en conjunto. [ 28 ] Eran las últimas, las más grandes y las más avanzadas de las nueve centrales de SEGS, diseñadas para aprovechar las economías de escala . La construcción de la décima central en la misma localidad se detuvo debido a la quiebra de Luz Industries. La construcción de las centrales undécima y duodécima aprobadas nunca comenzó. Cada una de las tres centrales planificadas habría tenido 80 MW de capacidad instalada. [ 29 ] Abengoa Solar construyó recientemente el Proyecto Solar Mojave (MSP) de 280 MW adyacente a las plantas SEGS VIII y SEGS IX. [ 30 ] El MSP también utiliza tecnología de colectores solares térmicos parabólicos.

A partir de febrero de 2020, SEGS VIII dejó de quemar gas natural. El último mes de producción fue octubre de 2021. SEGS IX dejó de quemar gas natural a partir de octubre de 2020, con la excepción de enero de 2021.

Cruce de Kramer

Los reflectores en el sitio de Kramer Junction están orientados hacia el cielo occidental para concentrar la luz solar del final de la tarde en los tubos absorbedores, que se ven parcialmente en la imagen como puntos blancos brillantes.

Esta ubicación ( 35°00′48″N 117°33′38″W / 35.013218°N 117.560531°W / 35.013218; -117.560531 ( SEGS III–VII ) ) recibe un promedio de 340 días de sol al año, lo que la convierte en un lugar ideal para la generación de energía solar. La radiación normal directa promedio (DNR) es de 7,44 kWh /m² / día (310 W/m² ) , [ 15 ] una de las mejores del país . Esta era la ubicación de SEGS II - VII, que fueron retiradas en 2019. A partir de 2021, iban a ser reemplazadas por un nuevo conjunto solar fotovoltaico llamado Resurgence I. [ 2 ] [ 3 ]   

Daggett

SEGS I y II estaban ubicados en 34°51′47″N 116°49′37″W / 34.8631°N 116.827°W / 34.8631; -116.827 ( SEGS I y II ) y eran propiedad de Cogentrix Energy ( Carlyle Group ). [ 31 ] SEGS II se cerró en 2014 y fue reemplazado por Sunray 3 (código de planta EIA 10438), un sistema fotovoltaico de 13,8 MW. SEGS I se cerró un año después y fue reemplazado por el sistema fotovoltaico de 20 MW Sunray 2 (código de planta EIA 10437). [ 32 ] [ 33 ] Sunray 2 y Sunray 3 comenzaron la producción en 2017 según datos de la EIA.

Accidentes e incidentes

En febrero de 1999, un tanque de almacenamiento de aceite mineral de 900 000 galones estadounidenses (3400 ) explotó en la central solar SEGS I (Daggett), provocando llamas y humo que se elevaron hacia el cielo. Las autoridades intentaban evitar que las llamas alcanzaran dos contenedores adyacentes que contenían ácido sulfúrico e hidróxido de sodio . Se evacuó la zona inmediata, de 0,5 millas cuadradas (1,3 km² ) . [ 34 ]  

Véase también

Referencias

  1. «SEGS III – VII - Cruce Kramer» . Comisión de Energía de California . Consultado el 24 de septiembre de 2022 .
  2. 1 2 "Valley Clean Energy cierra un importante acuerdo de energía solar y almacenamiento" .
  3. 1 2 "Informe del personal de la Comisión de Planificación del Departamento de Servicios de Uso del Suelo sobre el proyecto Resurgimiento Solar I y II" (PDF) .
  4. El blog de energía: Acerca de la energía solar de colectores parabólicos
  5. 1 2 "Grandes proyectos de energía solar" . Comisión de Energía de California. Archivado del original el 14 de julio de 2016. Recuperado el 14 de julio de 2016 .
  6. ""14/07/2021 Lockhart Solar PV II NOP"" (PDF) .
  7. Cheah, Cindy (21 de septiembre de 2021). «La planta termosolar con más años de funcionamiento del mundo está retirando la mayor parte de su capacidad - Noticias de Energía - Administración de Información Energética de EE. UU. (EIA)» . www.eia.gov . Archivado del original el 26 de septiembre de 2021.
  8. "Sistema de generación de energía solar" (PDF) . Consultado el 13 de diciembre de 2009 .
  9. "Reducción del coste de la energía procedente de centrales solares de colectores parabólicos", NREL, 2003
  10. Penn, Ivan (22 de junio de 2017). "California invirtió mucho en energía solar. Ahora hay tanta que a veces se paga a otros estados para que la utilicen" . www.latimes.com . Consultado el 25 de febrero de 2019 .
  11. 1 2 "Generación de energía solar térmica" . Solel Solar Systems Ltd. Archivado del original el 1 de junio de 2008. Recuperado el 30 de septiembre de 2010 .
  12. Alexis Madrigal (16 de noviembre de 2009). "Crímenes contra el futuro: La desaparición de Luz" . Inventing Green . Archivado del original el 11 de julio de 2011. Consultado el 30 de septiembre de 2010 .
  13. Generación de electricidad solar en California
  14. 1 2 Cohen, Gilbert (2006). Reunión técnica de mayo del IEEE (ed.). "Primer sistema de generación de energía solar de Nevada" (PDF) . Las Vegas, Nevada: Solargenix Energy: 10. Archivado del original (PDF) el 18 de marzo de 2009.{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  15. 1 2 3 Frier, Scott (1999). Una visión general del rendimiento reciente del sistema SEGS de Kramer Junction (ed.). "Taller sobre colectores parabólicos" (PDF) . Ontario, California: KJC Operating Company. Archivado del original (PDF) el 15 de octubre de 2008.{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  16. 1 2 Kearney, D. (agosto de 1989). "Estaciones generadoras de energía solar (SEGS)". IEEE Power Engineering Review . 9 (8). IEEE : 4–8 . doi : 10.1109/MPER.1989.4310850 . S2CID 7639056 . 
  17. 1 2 Price, Hank (2002). Descripción general de la tecnología de colectores parabólicos (ed.). "Tecnología de colectores - Argelia" (PDF) . NREL : 9. Archivado del original (PDF) el 20 de octubre de 2008.{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  18. 1 2 Central de generación de energía solar IX . NREL
  19. Navegador de datos de electricidad de la EIA - SEGS I
  20. Navegador de datos de electricidad de la EIA - SEGS II
  21. Navegador de datos de electricidad de la EIA - SEGS III
  22. Navegador de datos de electricidad de la EIA - SEGS IV
  23. ^ Navegador de datos de electricidad de la EIA - SEGS V
  24. ^ Navegador de datos de electricidad de la EIA - SEGS VI
  25. Navegador de datos de electricidad de la EIA - SEGS VII
  26. Navegador de datos de electricidad de la EIA - SEGS VIII
  27. Navegador de datos de electricidad de la EIA - SEGS IX
  28. Jones, J. (2000), " Centrales de energía solar parabólicas ", Laboratorio Nacional de Energías Renovables . Recuperado el 4 de enero de 2010.
  29. "Comisión de Energía de California - Grandes proyectos de energía solar" . Archivado del original el 11 de mayo de 2008. Consultado el 2 de mayo de 2011 .
  30. Abengoa Solar - El proyecto solar de Mojave
  31. SUNRAY/SEGS Archivado el 16 de mayo de 2013 en Wayback Machine
  32. Estadísticas y datos sobre energía solar en California
  33. Permiso aprobado para instalación solar. Archivado el 13/02/2017 en Wayback Machine.
  34. Explota un tanque de almacenamiento en una planta de energía solar en el desierto; se evacua la zona inmediata.