Sistemas de generación eléctrica mediante calderas de vapor energizadas por radiación solar concentrada

Electric generation systems by means of steam boilers powered by concentrated solar radiation

La creciente demanda de energía, el elevado costo del petróleo y los problemas ambientales requieren de nuevas plantas de potencia de alto rendimiento, bajo costo de generación, rápida construcción y poco contaminantes. Basándose en estas ideas, la evolución del parque de generación eléctrica ha ido adaptándose con el paso de los años, adoptando tecnologías (ciclos combinados) o mejorando las existentes (nuclear, hidroeléctrica de bombeo). De forma paralela a estas formas de generación ha ido surgiendo la idea de aprovechar las fuentes de energía renovables aparte de la hidroeléctrica para la producción de electricidad a gran escala.

Este documento presenta un nuevo sistema de aprovechamiento de energía solar térmica de concentración mediante un novedoso sistema bautizado como caldera solar, que presenta importantes similitudes con los sistemas de receptor central en cuanto al aspecto constructivo aunque las condiciones de operación se asemejan más a las de los colectores cilindro-parabólicos. En términos concretos, la caldera solar puede asemejarse fácilmente al hogar de una central térmica convencional; no obstante, en lugar de conformar un recinto cerrado en cuyo interior se produce una combustión, su foco caliente aprovecha la energía liberada por el Sol mediante el mismo tipo de configuración: una parrilla de tuberías distribuidas por una superficie extensa por las que circula el fluido calorífero, siendo las condiciones de funcionamiento (temperaturas y densidades de potencia) las que resultan del compromiso entre alcanzar un alto rendimiento de captación solar y un alto rendimiento del ciclo termodinámico.