Tesis doctoral de Javier Muñoz Anton
La creciente demanda de energía, el elevado coste del petróleo, y los problemas ambientales requieren de nuevas plantas de potencia de alto rendimiento, bajo coste 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 fue surgiendo la idea de aprovechar las fuentes de energía renovables, aparte de la hidroeléctrica, para la producción a gran escala de electricidad. a día de hoy el desarrollo de energías renovables se ha visto recompensado con un importante éxito en el campo de la energía eólica, donde se ha encontrado un sistema, el molino de tres palas, que se ha impuesto frente al resto de sistemas de aprovechamiento eólico gracias a un adecuado compromiso entre eficiencia y fiabilidad. Sin embargo, en el ámbito de la energía solar térmica para producción de energía eléctrica aún no se ha encontrado el análogo al molino de tres palas. Prueba de ello es el abanico de configuraciones para al aprovechamiento de esta forma de energía que se baraja a día de hoy: sistemas de receptor central como la ps10 de la empresa abengoa o los campos de colectores cilindro-parabólicos en los desiertos de estados unidos son los que gozan de un mayor desarrollo. esta tesis presenta un nuevo sistema de aprovechamiento de energía solar térmica de concentración mediante un novedoso sistema bautizado como caldera solar. Dicho sistema presenta importantes similitudes con los sistemas de receptor central en cuanto al aspecto constructivo, pero las condiciones de operación se asemejan más a las de los colectores cilindro-parabólicos. Concretamente, la caldera solar puede ser fácilmente asemejada al hogar de una central térmica convencional, pero 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. Con este fundamento, se puede llegar al diseño conceptual de una planta solar termo-eléctrica cuyos componentes están en su mayor parte ya desarrollados, tanto en la industria de las plantas térmicas convencionales como en la de la energía solar térmica, a falta de las parrillas que recibirán la radiación solar concentrada. dicho diseño conceptual se presenta en este texto demostrando la posibilidad de alcanzar importantes rendimientos (~25%) superiores a los que el estado de la técnica de la energía solar termo-eléctrica actual posibilita, a lo que se añaden unos muy interesantes niveles de robustez (en lo que a su comportamiento como máquina térmica se refiere) y fiabilidad. Adicionalmente, el diseño de caldera solar descrito presenta ciertos grados de libertad en el diseño que posibilitan la mejora en el rendimiento del sistema sin con ello afectar a sus principales características: fiabilidad, robustez y alto rendimiento.
Datos académicos de la tesis doctoral «Sistemas de generación eléctrica mediante calderas de vapor energizadas por radiación solar concentrada«
- Título de la tesis: Sistemas de generación eléctrica mediante calderas de vapor energizadas por radiación solar concentrada
- Autor: Javier Muñoz Anton
- Universidad: Politécnica de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 21/11/2008
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Alberto Abanades Velasco
- Tribunal
- Presidente del tribunal: José María Martinez val peñalosa
- Carlos Gomez camacho (vocal)
- ángel Perez-navarro gomez (vocal)
- eduardo Zarza moya (vocal)