Primeras impresiones a la hibridación de plantas CSP – geotermia

La estación de energía geotérmica de 33 MW Stillwater de Enel Green Power en Nevada (EE. UU.) ha estado en funcionamiento desde 2011 y ya está ligada a una instalación fotovoltaica de 26 MW que abarca 240 acres y emplea 89 000 paneles solares.

Cuando se incorporó la nueva instalación de CSP de 17 MW, Stillwater se convirtió en la primera planta geotérmica y de CSP del mundo, así como en la primera en incorporar las tres tecnologías renovables.

El resultado será una planta energética híbrida que combina la capacidad de generación continua de la energía geotérmica de media entalpía y ciclo binario con la termodinámica solar.

“Las fuentes renovables pueden interactuar entre ellas con el fin de explotar por completo las características de las tecnologías únicas y para emplear el equilibrio de la planta en el incremento del factor de utilización”, declara Fabrizio Bizzarri, responsable de exploración y selección en el departamento de innovación de Enel Green Power.

“Además, en el caso de la integración entre energía geotérmica y CSP, es posible mejorar el factor de capacidad de la planta sin incrementar la energía nominal”, añade.

Funcionamiento

Al explicar cómo funcionarán las tecnologías renovables conjuntamente, Bizarri indicó lo siguiente a CSP Today: “La planta fotovoltaica está unida a la planta geotérmica, comparten la subestación y otros componentes eléctricos del bloque energético”.

“Las tecnologías geotérmica y CSP se integran a un nivel de procesos: el calor que procede de la CSP se incorpora a la salmuera geotérmica antes de que entre en las unidades del ciclo orgánico Rankine. Así, se incrementa la temperatura de la salmuera y, como consecuencia, la producción energética. Todo ello gracias al calor incremental disponible y a la mayor eficiencia termodinámica”.

La energía solar en la instalación, tanto la CSP como la fotovoltaica, abundan, por lo general, durante las horas centrales del día, sobre todo durante verano, cuando la demanda de electricidad se sitúa en el máximo y cuando las plantas binarias geotérmicas refrigeradas con aire se ven afectadas por el incremento de la temperatura del ambiente.

Cilindroparabólica

Se espera que la planta de CSP, que emplea tecnología cilindroparabólica con agua desmineralizada a presión como fluido de trabajo, genere en torno a 3 GWh al año. Esta se venderá a NV Energy a través del acuerdo existente de 20 años para la compra de energía.

SkyFuel está suministrando la instalación solar cilindroparabólica que se integrará en el circuito de calentamiento de la planta geotérmica Stillwater. Se ha diseñado la instalación solar para que fije la temperatura de la salmuera procedente de los pozos geotérmicos en su punto de diseño original. De esta manera, vuelve a captar toda la capacidad y el valor económico del generador de la turbina existente.

“Se considera que los colectores cilindroparabólicos son la tecnología perfecta para las aplicaciones híbridas debido a su capacidad de margen de temperatura más amplio y a la capacidad para modificar la escala hasta, prácticamente, cualquier tamaño de la carga térmica”, indicó SkyFuel en una declaración.

Según indica el fabricante con sede en Colorado, ha suministrado toda la equipación para los cilindros parabólicos y ya se ha comenzado a trabajar en el proyecto. Se espera que esté en funcionamiento para finales de 2014.

“La capacidad de SkyFuel para ofrecer cobertura de seguro de Munich Re para nuestra garantía de rendimiento térmico ofreció a Enel una confianza adicional para seleccionar nuestro diseño innovador”, afirmó el responsable comercial de SkyFuel, Kelly Beninga.

¿Por qué CSP?

La planta geotérmica de Enel híbrida con CSP debería aportar unas ventajas considerables. Según el informe (en inglés) del proyecto híbrido de energía solar de concentración y geotérmica, publicado en el Geothermal Resources Council (GRC) Transactions, un sistema de CSP en plantas geotérmicas binarias podría calentar el fluido de trabajo hasta una temperatura superior para producir más.

La CSP también puede recalentar la salmuera que se ha empleado en plantas de energía binarias, ya sea directamente o a través de un fluido de trabajo, y permitir que toda la salmuera o parte se recicle y vuelva a la planta energética. Ahí se reinyecta en un depósito a una temperatura superior.

El informe indica que la reinyección a temperaturas superiores podría compensar la necesidad de gastos y la exposición al riesgo que se sufre al emplear ácido para la modificación del pH de la salmuera. En cualquier caso, la hibridación reduce el estrés del depósito al producir más energía o incrementar la temperatura de la salmuera reinyectada. Esto, por su parte, incrementa la temperatura o la termodinámica de presión del depósito.

Y la lista de ventajas continúa: La CSP puede ampliar la vida del depósito geotérmico al reducir la necesidad de perforar más pozos de producción o reubicar los pozos de inyección.

También puede compensar la carga parasitaria al hacer que haya más megavatios disponibles para el mercado y disminuir el impacto negativo de la reducción de producción que se produce durante el máximo de verano. Según el informe de GRC, el complementar la carga parasitaria con CSP puede ser particularmente útil cuando hay escasez de agua, ya que puede reducir los costes de comprar y tratar el agua y reducir considerablemente el ratio de agotamiento del depósito a causa de la pérdida por evaporación.

Además, la CSP funciona mejor en áreas con una elevada radiación solar, como el suroeste de EE. UU., donde existen plantas de energía geotérmica así como potencial geotérmico.

“Creemos que este tipo de hibridación podría imitarse en la mayoría de nuestras plantas geotérmicas de todo el mundo, sobre todo en las situadas en zonas con condiciones similares a las de Nevada. Gracias a esta integración, la evaporación natural de los pozos geotérmicos se puede ver equilibrada por la incorporación de capacidad termosolar para las plantas geotérmicas existentes”, explica Bizzarri.

“Las nuevas plantas híbridas geosolares, diseñadas adecuadamente como plantas híbridas, pueden explotar mejor las dos fuentes térmicas y obtener un rendimiento superior en comparación a la incorporación de un sistema de energía solar en una planta existente”.

Por tanto, el potencial del mercado es enorme. En abril de 2014, había unos 12 GW de energía geotérmica en funcionamiento a nivel global, aparte de varios cientos de megavatios en las fases finales de construcción, según la Asociación de Energía Geotérmica.

El año pasado, se pusieron en marcha nuevas plantas de energía geotérmica en EE. UU., Filipinas, México, Nueva Zelanda, Alemania, Kenia, Australia y Turquía. Por otra parte, países como Kenia, Turquía, Etiopía, Costa Rica y Alemania están desarrollando rápidamente una infraestructura de energía geotérmica.

Mejora de la capacidad de financiación de la geotérmica

Debido al riesgo inherente que implica el desarrollo de pozos geotérmicos, los sistemas híbridos pueden añadir un valor considerable a los pozos geotérmicos existentes que han acumulado gastos de inversión solo para ver niveles de producción por debajo de los viables debido a una evaluación de recursos poco precisa. Los sistemas híbridos también pueden impulsar el rendimiento de depósitos geotérmicos en los que se ha reducido la producción debido a una mala gestión.

Incluso si se gestiona con cuidado, los tanques a menudo requieren una reubicación de la producción y los pozos de reinyección para mantener la producción. En este caso, se trata de un asunto que puede afectar a la capacidad de financiación total de la planta. Por tanto, los sistemas híbridos son perfectos porque pueden retrasar o eliminar la necesidad de perforar nuevos pozos o abandonar sistemas de reinyección y, por tanto, mejorar la viabilidad a largo plazo del proyecto.

Hay varios proyectos de demostración en marcha ahora en Estados Unidos para evaluar la viabilidad de combinar CSP y energía geotérmica en plantas energéticas híbridas. Sin embargo, Enel ha dado el salto al invertir por primera vez en un proyecto geotérmico y de CSP a escala comercial.

“El principal reto fue analizar los diferentes conceptos híbridos y escoger el mejor para esta aplicación concreta desde un punto de vista técnico y económico sin ningún caso de referencia ya desarrollado”, indica Bizzarri.

Asimismo, añade que el combinar CSP con energía geotérmica cuando ya instalación geotérmica ya está en funcionamiento es bastante sencillo si se ha estudiado este aspecto en profundidad durante la fase de ingeniería.

“Se cree que nuestra planta de CSP va a funcionar sin ninguna influencia negativa en la planta geotérmica”, indica Bizzarri y añade que Enel Green Power continuará siguiendo la evolución de la tecnología CSP con la mirada puesta en un posible desarrollo futuro.

Enel Green Power opera uno de los mayores grupos geotérmicos de plantas en el mundo, con 34 instalaciones que suman unos 769 MW. Tiene su sede en Italia, donde por primera vez se aprovechó la energía geotérmica para finalidades industriales en 1904 con una planta que todavía se encuentra en funcionamiento hoy en día.

La empresa es la filial de energía renovable de Enel, la mayor empresa de energía de Italia y la segunda mayor empresa de servicios públicos de Europa por capacidad instalada.

– See more at: http://es.csptoday.com/tecnolog%C3%ADa/el-primer-h%C3%ADbrido-comercial-de-csp-y-geot%C3%A9rmica-en-camino?utm_source=http%3a%2f%2fuk.csptoday.com%2ffc_csp_pvlz%2f&utm_medium=email&utm_campaign=CSP+SP+eBrief+21+May&utm_term=El+primer+h%c3%adbrido+comercial+de+CSP+y+geot%c3%a9rmica+en+camino&utm_content=320952&gator_td=xanAMSZiFnGA548b0hoDGH953lSOTDXt1SeCo2jmiaUbRaBQ%2f1z5mt3P4Rz67srWx14SqxfRjgB%2f2LOkL4lu%2fPwvMdfo5C4Po7aazRZt%2fBAiUIhwnOPffpFwfxtohUv6%2ftQ78yJguIdxE1%2fs5h8VV8MZ22SDStMIRinBlv6cWXv4w24YsqTlYUL9YHIVKg6DTrtigF2JqBHVsMPQvoqi8WoONvZNWn1VAUAhCJ%2bM7gPz9xaB8G7LTYX4sPtv8voQ#sthash.xQMOMY7y.dpuf

La estación de energía geotérmica de 33 MW Stillwater de Enel Green Power en Nevada (EE. UU.) ha estado en funcionamiento desde 2011 y ya está ligada a una instalación fotovoltaica de 26 MW que abarca 240 acres y emplea 89 000 paneles solares.

Cuando se incorporó la nueva instalación de CSP de 17 MW, Stillwater se convirtió en la primera planta geotérmica y de CSP del mundo, así como en la primera en incorporar las tres tecnologías renovables.

El resultado será una planta energética híbrida que combina la capacidad de generación continua de la energía geotérmica de media entalpía y ciclo binario con la termodinámica solar.

“Las fuentes renovables pueden interactuar entre ellas con el fin de explotar por completo las características de las tecnologías únicas y para emplear el equilibrio de la planta en el incremento del factor de utilización”, declara Fabrizio Bizzarri, responsable de exploración y selección en el departamento de innovación de Enel Green Power.

“Además, en el caso de la integración entre energía geotérmica y CSP, es posible mejorar el factor de capacidad de la planta sin incrementar la energía nominal”, añade.

Funcionamiento

Al explicar cómo funcionarán las tecnologías renovables conjuntamente, Bizarri indicó lo siguiente a CSP Today: “La planta fotovoltaica está unida a la planta geotérmica, comparten la subestación y otros componentes eléctricos del bloque energético”.

“Las tecnologías geotérmica y CSP se integran a un nivel de procesos: el calor que procede de la CSP se incorpora a la salmuera geotérmica antes de que entre en las unidades del ciclo orgánico Rankine. Así, se incrementa la temperatura de la salmuera y, como consecuencia, la producción energética. Todo ello gracias al calor incremental disponible y a la mayor eficiencia termodinámica”.

La energía solar en la instalación, tanto la CSP como la fotovoltaica, abundan, por lo general, durante las horas centrales del día, sobre todo durante verano, cuando la demanda de electricidad se sitúa en el máximo y cuando las plantas binarias geotérmicas refrigeradas con aire se ven afectadas por el incremento de la temperatura del ambiente.

Cilindroparabólica

Se espera que la planta de CSP, que emplea tecnología cilindroparabólica con agua desmineralizada a presión como fluido de trabajo, genere en torno a 3 GWh al año. Esta se venderá a NV Energy a través del acuerdo existente de 20 años para la compra de energía.

SkyFuel está suministrando la instalación solar cilindroparabólica que se integrará en el circuito de calentamiento de la planta geotérmica Stillwater. Se ha diseñado la instalación solar para que fije la temperatura de la salmuera procedente de los pozos geotérmicos en su punto de diseño original. De esta manera, vuelve a captar toda la capacidad y el valor económico del generador de la turbina existente.

“Se considera que los colectores cilindroparabólicos son la tecnología perfecta para las aplicaciones híbridas debido a su capacidad de margen de temperatura más amplio y a la capacidad para modificar la escala hasta, prácticamente, cualquier tamaño de la carga térmica”, indicó SkyFuel en una declaración.

Según indica el fabricante con sede en Colorado, ha suministrado toda la equipación para los cilindros parabólicos y ya se ha comenzado a trabajar en el proyecto. Se espera que esté en funcionamiento para finales de 2014.

“La capacidad de SkyFuel para ofrecer cobertura de seguro de Munich Re para nuestra garantía de rendimiento térmico ofreció a Enel una confianza adicional para seleccionar nuestro diseño innovador”, afirmó el responsable comercial de SkyFuel, Kelly Beninga.

¿Por qué CSP?

La planta geotérmica de Enel híbrida con CSP debería aportar unas ventajas considerables. Según el informe (en inglés) del proyecto híbrido de energía solar de concentración y geotérmica, publicado en el Geothermal Resources Council (GRC) Transactions, un sistema de CSP en plantas geotérmicas binarias podría calentar el fluido de trabajo hasta una temperatura superior para producir más.

La CSP también puede recalentar la salmuera que se ha empleado en plantas de energía binarias, ya sea directamente o a través de un fluido de trabajo, y permitir que toda la salmuera o parte se recicle y vuelva a la planta energética. Ahí se reinyecta en un depósito a una temperatura superior.

El informe indica que la reinyección a temperaturas superiores podría compensar la necesidad de gastos y la exposición al riesgo que se sufre al emplear ácido para la modificación del pH de la salmuera. En cualquier caso, la hibridación reduce el estrés del depósito al producir más energía o incrementar la temperatura de la salmuera reinyectada. Esto, por su parte, incrementa la temperatura o la termodinámica de presión del depósito.

Y la lista de ventajas continúa: La CSP puede ampliar la vida del depósito geotérmico al reducir la necesidad de perforar más pozos de producción o reubicar los pozos de inyección.

También puede compensar la carga parasitaria al hacer que haya más megavatios disponibles para el mercado y disminuir el impacto negativo de la reducción de producción que se produce durante el máximo de verano. Según el informe de GRC, el complementar la carga parasitaria con CSP puede ser particularmente útil cuando hay escasez de agua, ya que puede reducir los costes de comprar y tratar el agua y reducir considerablemente el ratio de agotamiento del depósito a causa de la pérdida por evaporación.

Además, la CSP funciona mejor en áreas con una elevada radiación solar, como el suroeste de EE. UU., donde existen plantas de energía geotérmica así como potencial geotérmico.

“Creemos que este tipo de hibridación podría imitarse en la mayoría de nuestras plantas geotérmicas de todo el mundo, sobre todo en las situadas en zonas con condiciones similares a las de Nevada. Gracias a esta integración, la evaporación natural de los pozos geotérmicos se puede ver equilibrada por la incorporación de capacidad termosolar para las plantas geotérmicas existentes”, explica Bizzarri.

“Las nuevas plantas híbridas geosolares, diseñadas adecuadamente como plantas híbridas, pueden explotar mejor las dos fuentes térmicas y obtener un rendimiento superior en comparación a la incorporación de un sistema de energía solar en una planta existente”.

Por tanto, el potencial del mercado es enorme. En abril de 2014, había unos 12 GW de energía geotérmica en funcionamiento a nivel global, aparte de varios cientos de megavatios en las fases finales de construcción, según la Asociación de Energía Geotérmica.

El año pasado, se pusieron en marcha nuevas plantas de energía geotérmica en EE. UU., Filipinas, México, Nueva Zelanda, Alemania, Kenia, Australia y Turquía. Por otra parte, países como Kenia, Turquía, Etiopía, Costa Rica y Alemania están desarrollando rápidamente una infraestructura de energía geotérmica.

Mejora de la capacidad de financiación de la geotérmica

Debido al riesgo inherente que implica el desarrollo de pozos geotérmicos, los sistemas híbridos pueden añadir un valor considerable a los pozos geotérmicos existentes que han acumulado gastos de inversión solo para ver niveles de producción por debajo de los viables debido a una evaluación de recursos poco precisa. Los sistemas híbridos también pueden impulsar el rendimiento de depósitos geotérmicos en los que se ha reducido la producción debido a una mala gestión.

Incluso si se gestiona con cuidado, los tanques a menudo requieren una reubicación de la producción y los pozos de reinyección para mantener la producción. En este caso, se trata de un asunto que puede afectar a la capacidad de financiación total de la planta. Por tanto, los sistemas híbridos son perfectos porque pueden retrasar o eliminar la necesidad de perforar nuevos pozos o abandonar sistemas de reinyección y, por tanto, mejorar la viabilidad a largo plazo del proyecto.

Hay varios proyectos de demostración en marcha ahora en Estados Unidos para evaluar la viabilidad de combinar CSP y energía geotérmica en plantas energéticas híbridas. Sin embargo, Enel ha dado el salto al invertir por primera vez en un proyecto geotérmico y de CSP a escala comercial.

“El principal reto fue analizar los diferentes conceptos híbridos y escoger el mejor para esta aplicación concreta desde un punto de vista técnico y económico sin ningún caso de referencia ya desarrollado”, indica Bizzarri.

Asimismo, añade que el combinar CSP con energía geotérmica cuando ya instalación geotérmica ya está en funcionamiento es bastante sencillo si se ha estudiado este aspecto en profundidad durante la fase de ingeniería.

“Se cree que nuestra planta de CSP va a funcionar sin ninguna influencia negativa en la planta geotérmica”, indica Bizzarri y añade que Enel Green Power continuará siguiendo la evolución de la tecnología CSP con la mirada puesta en un posible desarrollo futuro.

Enel Green Power opera uno de los mayores grupos geotérmicos de plantas en el mundo, con 34 instalaciones que suman unos 769 MW. Tiene su sede en Italia, donde por primera vez se aprovechó la energía geotérmica para finalidades industriales en 1904 con una planta que todavía se encuentra en funcionamiento hoy en día.

La empresa es la filial de energía renovable de Enel, la mayor empresa de energía de Italia y la segunda mayor empresa de servicios públicos de Europa por capacidad instalada.

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La estación de energía geotérmica de 33 MW Stillwater de Enel Green Power en Nevada (EE. UU.) ha estado en funcionamiento desde 2011 y ya está ligada a una instalación fotovoltaica de 26 MW que abarca 240 acres y emplea 89 000 paneles solares.

Cuando se incorporó la nueva instalación de CSP de 17 MW, Stillwater se convirtió en la primera planta geotérmica y de CSP del mundo, así como en la primera en incorporar las tres tecnologías renovables.

El resultado será una planta energética híbrida que combina la capacidad de generación continua de la energía geotérmica de media entalpía y ciclo binario con la termodinámica solar.

“Las fuentes renovables pueden interactuar entre ellas con el fin de explotar por completo las características de las tecnologías únicas y para emplear el equilibrio de la planta en el incremento del factor de utilización”, declara Fabrizio Bizzarri, responsable de exploración y selección en el departamento de innovación de Enel Green Power.

“Además, en el caso de la integración entre energía geotérmica y CSP, es posible mejorar el factor de capacidad de la planta sin incrementar la energía nominal”, añade.

Funcionamiento

Al explicar cómo funcionarán las tecnologías renovables conjuntamente, Bizarri indicó lo siguiente a CSP Today: “La planta fotovoltaica está unida a la planta geotérmica, comparten la subestación y otros componentes eléctricos del bloque energético”.

“Las tecnologías geotérmica y CSP se integran a un nivel de procesos: el calor que procede de la CSP se incorpora a la salmuera geotérmica antes de que entre en las unidades del ciclo orgánico Rankine. Así, se incrementa la temperatura de la salmuera y, como consecuencia, la producción energética. Todo ello gracias al calor incremental disponible y a la mayor eficiencia termodinámica”.

La energía solar en la instalación, tanto la CSP como la fotovoltaica, abundan, por lo general, durante las horas centrales del día, sobre todo durante verano, cuando la demanda de electricidad se sitúa en el máximo y cuando las plantas binarias geotérmicas refrigeradas con aire se ven afectadas por el incremento de la temperatura del ambiente.

Cilindroparabólica

Se espera que la planta de CSP, que emplea tecnología cilindroparabólica con agua desmineralizada a presión como fluido de trabajo, genere en torno a 3 GWh al año. Esta se venderá a NV Energy a través del acuerdo existente de 20 años para la compra de energía.

SkyFuel está suministrando la instalación solar cilindroparabólica que se integrará en el circuito de calentamiento de la planta geotérmica Stillwater. Se ha diseñado la instalación solar para que fije la temperatura de la salmuera procedente de los pozos geotérmicos en su punto de diseño original. De esta manera, vuelve a captar toda la capacidad y el valor económico del generador de la turbina existente.

“Se considera que los colectores cilindroparabólicos son la tecnología perfecta para las aplicaciones híbridas debido a su capacidad de margen de temperatura más amplio y a la capacidad para modificar la escala hasta, prácticamente, cualquier tamaño de la carga térmica”, indicó SkyFuel en una declaración.

Según indica el fabricante con sede en Colorado, ha suministrado toda la equipación para los cilindros parabólicos y ya se ha comenzado a trabajar en el proyecto. Se espera que esté en funcionamiento para finales de 2014.

“La capacidad de SkyFuel para ofrecer cobertura de seguro de Munich Re para nuestra garantía de rendimiento térmico ofreció a Enel una confianza adicional para seleccionar nuestro diseño innovador”, afirmó el responsable comercial de SkyFuel, Kelly Beninga.

¿Por qué CSP?

La planta geotérmica de Enel híbrida con CSP debería aportar unas ventajas considerables. Según el informe (en inglés) del proyecto híbrido de energía solar de concentración y geotérmica, publicado en el Geothermal Resources Council (GRC) Transactions, un sistema de CSP en plantas geotérmicas binarias podría calentar el fluido de trabajo hasta una temperatura superior para producir más.

La CSP también puede recalentar la salmuera que se ha empleado en plantas de energía binarias, ya sea directamente o a través de un fluido de trabajo, y permitir que toda la salmuera o parte se recicle y vuelva a la planta energética. Ahí se reinyecta en un depósito a una temperatura superior.

El informe indica que la reinyección a temperaturas superiores podría compensar la necesidad de gastos y la exposición al riesgo que se sufre al emplear ácido para la modificación del pH de la salmuera. En cualquier caso, la hibridación reduce el estrés del depósito al producir más energía o incrementar la temperatura de la salmuera reinyectada. Esto, por su parte, incrementa la temperatura o la termodinámica de presión del depósito.

Y la lista de ventajas continúa: La CSP puede ampliar la vida del depósito geotérmico al reducir la necesidad de perforar más pozos de producción o reubicar los pozos de inyección.

También puede compensar la carga parasitaria al hacer que haya más megavatios disponibles para el mercado y disminuir el impacto negativo de la reducción de producción que se produce durante el máximo de verano. Según el informe de GRC, el complementar la carga parasitaria con CSP puede ser particularmente útil cuando hay escasez de agua, ya que puede reducir los costes de comprar y tratar el agua y reducir considerablemente el ratio de agotamiento del depósito a causa de la pérdida por evaporación.

Además, la CSP funciona mejor en áreas con una elevada radiación solar, como el suroeste de EE. UU., donde existen plantas de energía geotérmica así como potencial geotérmico.

“Creemos que este tipo de hibridación podría imitarse en la mayoría de nuestras plantas geotérmicas de todo el mundo, sobre todo en las situadas en zonas con condiciones similares a las de Nevada. Gracias a esta integración, la evaporación natural de los pozos geotérmicos se puede ver equilibrada por la incorporación de capacidad termosolar para las plantas geotérmicas existentes”, explica Bizzarri.

“Las nuevas plantas híbridas geosolares, diseñadas adecuadamente como plantas híbridas, pueden explotar mejor las dos fuentes térmicas y obtener un rendimiento superior en comparación a la incorporación de un sistema de energía solar en una planta existente”.

Por tanto, el potencial del mercado es enorme. En abril de 2014, había unos 12 GW de energía geotérmica en funcionamiento a nivel global, aparte de varios cientos de megavatios en las fases finales de construcción, según la Asociación de Energía Geotérmica.

El año pasado, se pusieron en marcha nuevas plantas de energía geotérmica en EE. UU., Filipinas, México, Nueva Zelanda, Alemania, Kenia, Australia y Turquía. Por otra parte, países como Kenia, Turquía, Etiopía, Costa Rica y Alemania están desarrollando rápidamente una infraestructura de energía geotérmica.

Mejora de la capacidad de financiación de la geotérmica

Debido al riesgo inherente que implica el desarrollo de pozos geotérmicos, los sistemas híbridos pueden añadir un valor considerable a los pozos geotérmicos existentes que han acumulado gastos de inversión solo para ver niveles de producción por debajo de los viables debido a una evaluación de recursos poco precisa. Los sistemas híbridos también pueden impulsar el rendimiento de depósitos geotérmicos en los que se ha reducido la producción debido a una mala gestión.

Incluso si se gestiona con cuidado, los tanques a menudo requieren una reubicación de la producción y los pozos de reinyección para mantener la producción. En este caso, se trata de un asunto que puede afectar a la capacidad de financiación total de la planta. Por tanto, los sistemas híbridos son perfectos porque pueden retrasar o eliminar la necesidad de perforar nuevos pozos o abandonar sistemas de reinyección y, por tanto, mejorar la viabilidad a largo plazo del proyecto.

Hay varios proyectos de demostración en marcha ahora en Estados Unidos para evaluar la viabilidad de combinar CSP y energía geotérmica en plantas energéticas híbridas. Sin embargo, Enel ha dado el salto al invertir por primera vez en un proyecto geotérmico y de CSP a escala comercial.

“El principal reto fue analizar los diferentes conceptos híbridos y escoger el mejor para esta aplicación concreta desde un punto de vista técnico y económico sin ningún caso de referencia ya desarrollado”, indica Bizzarri.

Asimismo, añade que el combinar CSP con energía geotérmica cuando ya instalación geotérmica ya está en funcionamiento es bastante sencillo si se ha estudiado este aspecto en profundidad durante la fase de ingeniería.

“Se cree que nuestra planta de CSP va a funcionar sin ninguna influencia negativa en la planta geotérmica”, indica Bizzarri y añade que Enel Green Power continuará siguiendo la evolución de la tecnología CSP con la mirada puesta en un posible desarrollo futuro.

Enel Green Power opera uno de los mayores grupos geotérmicos de plantas en el mundo, con 34 instalaciones que suman unos 769 MW. Tiene su sede en Italia, donde por primera vez se aprovechó la energía geotérmica para finalidades industriales en 1904 con una planta que todavía se encuentra en funcionamiento hoy en día.

La empresa es la filial de energía renovable de Enel, la mayor empresa de energía de Italia y la segunda mayor empresa de servicios públicos de Europa por capacidad instalada.

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La estación de energía geotérmica de 33 MW Stillwater de Enel Green Power en Nevada (EE. UU.) ha estado en funcionamiento desde 2011 y ya está ligada a una instalación fotovoltaica de 26 MW que abarca 240 acres y emplea 89 000 paneles solares.

Cuando se incorporó la nueva instalación de CSP de 17 MW, Stillwater se convirtió en la primera planta geotérmica y de CSP del mundo, así como en la primera en incorporar las tres tecnologías renovables.

El resultado será una planta energética híbrida que combina la capacidad de generación continua de la energía geotérmica de media entalpía y ciclo binario con la termodinámica solar.

“Las fuentes renovables pueden interactuar entre ellas con el fin de explotar por completo las características de las tecnologías únicas y para emplear el equilibrio de la planta en el incremento del factor de utilización”, declara Fabrizio Bizzarri, responsable de exploración y selección en el departamento de innovación de Enel Green Power.

“Además, en el caso de la integración entre energía geotérmica y CSP, es posible mejorar el factor de capacidad de la planta sin incrementar la energía nominal”, añade.

Funcionamiento

Al explicar cómo funcionarán las tecnologías renovables conjuntamente, Bizarri indicó lo siguiente a CSP Today: “La planta fotovoltaica está unida a la planta geotérmica, comparten la subestación y otros componentes eléctricos del bloque energético”.

“Las tecnologías geotérmica y CSP se integran a un nivel de procesos: el calor que procede de la CSP se incorpora a la salmuera geotérmica antes de que entre en las unidades del ciclo orgánico Rankine. Así, se incrementa la temperatura de la salmuera y, como consecuencia, la producción energética. Todo ello gracias al calor incremental disponible y a la mayor eficiencia termodinámica”.

La energía solar en la instalación, tanto la CSP como la fotovoltaica, abundan, por lo general, durante las horas centrales del día, sobre todo durante verano, cuando la demanda de electricidad se sitúa en el máximo y cuando las plantas binarias geotérmicas refrigeradas con aire se ven afectadas por el incremento de la temperatura del ambiente.

Cilindroparabólica

Se espera que la planta de CSP, que emplea tecnología cilindroparabólica con agua desmineralizada a presión como fluido de trabajo, genere en torno a 3 GWh al año. Esta se venderá a NV Energy a través del acuerdo existente de 20 años para la compra de energía.

SkyFuel está suministrando la instalación solar cilindroparabólica que se integrará en el circuito de calentamiento de la planta geotérmica Stillwater. Se ha diseñado la instalación solar para que fije la temperatura de la salmuera procedente de los pozos geotérmicos en su punto de diseño original. De esta manera, vuelve a captar toda la capacidad y el valor económico del generador de la turbina existente.

“Se considera que los colectores cilindroparabólicos son la tecnología perfecta para las aplicaciones híbridas debido a su capacidad de margen de temperatura más amplio y a la capacidad para modificar la escala hasta, prácticamente, cualquier tamaño de la carga térmica”, indicó SkyFuel en una declaración.

Según indica el fabricante con sede en Colorado, ha suministrado toda la equipación para los cilindros parabólicos y ya se ha comenzado a trabajar en el proyecto. Se espera que esté en funcionamiento para finales de 2014.

“La capacidad de SkyFuel para ofrecer cobertura de seguro de Munich Re para nuestra garantía de rendimiento térmico ofreció a Enel una confianza adicional para seleccionar nuestro diseño innovador”, afirmó el responsable comercial de SkyFuel, Kelly Beninga.

¿Por qué CSP?

La planta geotérmica de Enel híbrida con CSP debería aportar unas ventajas considerables. Según el informe (en inglés) del proyecto híbrido de energía solar de concentración y geotérmica, publicado en el Geothermal Resources Council (GRC) Transactions, un sistema de CSP en plantas geotérmicas binarias podría calentar el fluido de trabajo hasta una temperatura superior para producir más.

La CSP también puede recalentar la salmuera que se ha empleado en plantas de energía binarias, ya sea directamente o a través de un fluido de trabajo, y permitir que toda la salmuera o parte se recicle y vuelva a la planta energética. Ahí se reinyecta en un depósito a una temperatura superior.

El informe indica que la reinyección a temperaturas superiores podría compensar la necesidad de gastos y la exposición al riesgo que se sufre al emplear ácido para la modificación del pH de la salmuera. En cualquier caso, la hibridación reduce el estrés del depósito al producir más energía o incrementar la temperatura de la salmuera reinyectada. Esto, por su parte, incrementa la temperatura o la termodinámica de presión del depósito.

Y la lista de ventajas continúa: La CSP puede ampliar la vida del depósito geotérmico al reducir la necesidad de perforar más pozos de producción o reubicar los pozos de inyección.

También puede compensar la carga parasitaria al hacer que haya más megavatios disponibles para el mercado y disminuir el impacto negativo de la reducción de producción que se produce durante el máximo de verano. Según el informe de GRC, el complementar la carga parasitaria con CSP puede ser particularmente útil cuando hay escasez de agua, ya que puede reducir los costes de comprar y tratar el agua y reducir considerablemente el ratio de agotamiento del depósito a causa de la pérdida por evaporación.

Además, la CSP funciona mejor en áreas con una elevada radiación solar, como el suroeste de EE. UU., donde existen plantas de energía geotérmica así como potencial geotérmico.

“Creemos que este tipo de hibridación podría imitarse en la mayoría de nuestras plantas geotérmicas de todo el mundo, sobre todo en las situadas en zonas con condiciones similares a las de Nevada. Gracias a esta integración, la evaporación natural de los pozos geotérmicos se puede ver equilibrada por la incorporación de capacidad termosolar para las plantas geotérmicas existentes”, explica Bizzarri.

“Las nuevas plantas híbridas geosolares, diseñadas adecuadamente como plantas híbridas, pueden explotar mejor las dos fuentes térmicas y obtener un rendimiento superior en comparación a la incorporación de un sistema de energía solar en una planta existente”.

Por tanto, el potencial del mercado es enorme. En abril de 2014, había unos 12 GW de energía geotérmica en funcionamiento a nivel global, aparte de varios cientos de megavatios en las fases finales de construcción, según la Asociación de Energía Geotérmica.

El año pasado, se pusieron en marcha nuevas plantas de energía geotérmica en EE. UU., Filipinas, México, Nueva Zelanda, Alemania, Kenia, Australia y Turquía. Por otra parte, países como Kenia, Turquía, Etiopía, Costa Rica y Alemania están desarrollando rápidamente una infraestructura de energía geotérmica.

Mejora de la capacidad de financiación de la geotérmica

Debido al riesgo inherente que implica el desarrollo de pozos geotérmicos, los sistemas híbridos pueden añadir un valor considerable a los pozos geotérmicos existentes que han acumulado gastos de inversión solo para ver niveles de producción por debajo de los viables debido a una evaluación de recursos poco precisa. Los sistemas híbridos también pueden impulsar el rendimiento de depósitos geotérmicos en los que se ha reducido la producción debido a una mala gestión.

Incluso si se gestiona con cuidado, los tanques a menudo requieren una reubicación de la producción y los pozos de reinyección para mantener la producción. En este caso, se trata de un asunto que puede afectar a la capacidad de financiación total de la planta. Por tanto, los sistemas híbridos son perfectos porque pueden retrasar o eliminar la necesidad de perforar nuevos pozos o abandonar sistemas de reinyección y, por tanto, mejorar la viabilidad a largo plazo del proyecto.

Hay varios proyectos de demostración en marcha ahora en Estados Unidos para evaluar la viabilidad de combinar CSP y energía geotérmica en plantas energéticas híbridas. Sin embargo, Enel ha dado el salto al invertir por primera vez en un proyecto geotérmico y de CSP a escala comercial.

“El principal reto fue analizar los diferentes conceptos híbridos y escoger el mejor para esta aplicación concreta desde un punto de vista técnico y económico sin ningún caso de referencia ya desarrollado”, indica Bizzarri.

Asimismo, añade que el combinar CSP con energía geotérmica cuando ya instalación geotérmica ya está en funcionamiento es bastante sencillo si se ha estudiado este aspecto en profundidad durante la fase de ingeniería.

“Se cree que nuestra planta de CSP va a funcionar sin ninguna influencia negativa en la planta geotérmica”, indica Bizzarri y añade que Enel Green Power continuará siguiendo la evolución de la tecnología CSP con la mirada puesta en un posible desarrollo futuro.

Enel Green Power opera uno de los mayores grupos geotérmicos de plantas en el mundo, con 34 instalaciones que suman unos 769 MW. Tiene su sede en Italia, donde por primera vez se aprovechó la energía geotérmica para finalidades industriales en 1904 con una planta que todavía se encuentra en funcionamiento hoy en día.

La empresa es la filial de energía renovable de Enel, la mayor empresa de energía de Italia y la segunda mayor empresa de servicios públicos de Europa por capacidad instalada.

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La estación de energía geotérmica de 33 MW Stillwater de Enel Green Power en Nevada (EE. UU.) ha estado en funcionamiento desde 2011 y ya está ligada a una instalación fotovoltaica de 26 MW que abarca 240 acres y emplea 89 000 paneles solares.

Cuando se incorporó la nueva instalación de CSP de 17 MW, Stillwater se convirtió en la primera planta geotérmica y de CSP del mundo, así como en la primera en incorporar las tres tecnologías renovables.

El resultado será una planta energética híbrida que combina la capacidad de generación continua de la energía geotérmica de media entalpía y ciclo binario con la termodinámica solar.

“Las fuentes renovables pueden interactuar entre ellas con el fin de explotar por completo las características de las tecnologías únicas y para emplear el equilibrio de la planta en el incremento del factor de utilización”, declara Fabrizio Bizzarri, responsable de exploración y selección en el departamento de innovación de Enel Green Power.

“Además, en el caso de la integración entre energía geotérmica y CSP, es posible mejorar el factor de capacidad de la planta sin incrementar la energía nominal”, añade.

Funcionamiento

Al explicar cómo funcionarán las tecnologías renovables conjuntamente, Bizarri indicó lo siguiente a CSP Today: “La planta fotovoltaica está unida a la planta geotérmica, comparten la subestación y otros componentes eléctricos del bloque energético”.

“Las tecnologías geotérmica y CSP se integran a un nivel de procesos: el calor que procede de la CSP se incorpora a la salmuera geotérmica antes de que entre en las unidades del ciclo orgánico Rankine. Así, se incrementa la temperatura de la salmuera y, como consecuencia, la producción energética. Todo ello gracias al calor incremental disponible y a la mayor eficiencia termodinámica”.

La energía solar en la instalación, tanto la CSP como la fotovoltaica, abundan, por lo general, durante las horas centrales del día, sobre todo durante verano, cuando la demanda de electricidad se sitúa en el máximo y cuando las plantas binarias geotérmicas refrigeradas con aire se ven afectadas por el incremento de la temperatura del ambiente.

Cilindroparabólica

Se espera que la planta de CSP, que emplea tecnología cilindroparabólica con agua desmineralizada a presión como fluido de trabajo, genere en torno a 3 GWh al año. Esta se venderá a NV Energy a través del acuerdo existente de 20 años para la compra de energía.

SkyFuel está suministrando la instalación solar cilindroparabólica que se integrará en el circuito de calentamiento de la planta geotérmica Stillwater. Se ha diseñado la instalación solar para que fije la temperatura de la salmuera procedente de los pozos geotérmicos en su punto de diseño original. De esta manera, vuelve a captar toda la capacidad y el valor económico del generador de la turbina existente.

“Se considera que los colectores cilindroparabólicos son la tecnología perfecta para las aplicaciones híbridas debido a su capacidad de margen de temperatura más amplio y a la capacidad para modificar la escala hasta, prácticamente, cualquier tamaño de la carga térmica”, indicó SkyFuel en una declaración.

Según indica el fabricante con sede en Colorado, ha suministrado toda la equipación para los cilindros parabólicos y ya se ha comenzado a trabajar en el proyecto. Se espera que esté en funcionamiento para finales de 2014.

“La capacidad de SkyFuel para ofrecer cobertura de seguro de Munich Re para nuestra garantía de rendimiento térmico ofreció a Enel una confianza adicional para seleccionar nuestro diseño innovador”, afirmó el responsable comercial de SkyFuel, Kelly Beninga.

¿Por qué CSP?

La planta geotérmica de Enel híbrida con CSP debería aportar unas ventajas considerables. Según el informe (en inglés) del proyecto híbrido de energía solar de concentración y geotérmica, publicado en el Geothermal Resources Council (GRC) Transactions, un sistema de CSP en plantas geotérmicas binarias podría calentar el fluido de trabajo hasta una temperatura superior para producir más.

La CSP también puede recalentar la salmuera que se ha empleado en plantas de energía binarias, ya sea directamente o a través de un fluido de trabajo, y permitir que toda la salmuera o parte se recicle y vuelva a la planta energética. Ahí se reinyecta en un depósito a una temperatura superior.

El informe indica que la reinyección a temperaturas superiores podría compensar la necesidad de gastos y la exposición al riesgo que se sufre al emplear ácido para la modificación del pH de la salmuera. En cualquier caso, la hibridación reduce el estrés del depósito al producir más energía o incrementar la temperatura de la salmuera reinyectada. Esto, por su parte, incrementa la temperatura o la termodinámica de presión del depósito.

Y la lista de ventajas continúa: La CSP puede ampliar la vida del depósito geotérmico al reducir la necesidad de perforar más pozos de producción o reubicar los pozos de inyección.

También puede compensar la carga parasitaria al hacer que haya más megavatios disponibles para el mercado y disminuir el impacto negativo de la reducción de producción que se produce durante el máximo de verano. Según el informe de GRC, el complementar la carga parasitaria con CSP puede ser particularmente útil cuando hay escasez de agua, ya que puede reducir los costes de comprar y tratar el agua y reducir considerablemente el ratio de agotamiento del depósito a causa de la pérdida por evaporación.

Además, la CSP funciona mejor en áreas con una elevada radiación solar, como el suroeste de EE. UU., donde existen plantas de energía geotérmica así como potencial geotérmico.

“Creemos que este tipo de hibridación podría imitarse en la mayoría de nuestras plantas geotérmicas de todo el mundo, sobre todo en las situadas en zonas con condiciones similares a las de Nevada. Gracias a esta integración, la evaporación natural de los pozos geotérmicos se puede ver equilibrada por la incorporación de capacidad termosolar para las plantas geotérmicas existentes”, explica Bizzarri.

“Las nuevas plantas híbridas geosolares, diseñadas adecuadamente como plantas híbridas, pueden explotar mejor las dos fuentes térmicas y obtener un rendimiento superior en comparación a la incorporación de un sistema de energía solar en una planta existente”.

Por tanto, el potencial del mercado es enorme. En abril de 2014, había unos 12 GW de energía geotérmica en funcionamiento a nivel global, aparte de varios cientos de megavatios en las fases finales de construcción, según la Asociación de Energía Geotérmica.

El año pasado, se pusieron en marcha nuevas plantas de energía geotérmica en EE. UU., Filipinas, México, Nueva Zelanda, Alemania, Kenia, Australia y Turquía. Por otra parte, países como Kenia, Turquía, Etiopía, Costa Rica y Alemania están desarrollando rápidamente una infraestructura de energía geotérmica.

Mejora de la capacidad de financiación de la geotérmica

Debido al riesgo inherente que implica el desarrollo de pozos geotérmicos, los sistemas híbridos pueden añadir un valor considerable a los pozos geotérmicos existentes que han acumulado gastos de inversión solo para ver niveles de producción por debajo de los viables debido a una evaluación de recursos poco precisa. Los sistemas híbridos también pueden impulsar el rendimiento de depósitos geotérmicos en los que se ha reducido la producción debido a una mala gestión.

Incluso si se gestiona con cuidado, los tanques a menudo requieren una reubicación de la producción y los pozos de reinyección para mantener la producción. En este caso, se trata de un asunto que puede afectar a la capacidad de financiación total de la planta. Por tanto, los sistemas híbridos son perfectos porque pueden retrasar o eliminar la necesidad de perforar nuevos pozos o abandonar sistemas de reinyección y, por tanto, mejorar la viabilidad a largo plazo del proyecto.

Hay varios proyectos de demostración en marcha ahora en Estados Unidos para evaluar la viabilidad de combinar CSP y energía geotérmica en plantas energéticas híbridas. Sin embargo, Enel ha dado el salto al invertir por primera vez en un proyecto geotérmico y de CSP a escala comercial.

“El principal reto fue analizar los diferentes conceptos híbridos y escoger el mejor para esta aplicación concreta desde un punto de vista técnico y económico sin ningún caso de referencia ya desarrollado”, indica Bizzarri.

Asimismo, añade que el combinar CSP con energía geotérmica cuando ya instalación geotérmica ya está en funcionamiento es bastante sencillo si se ha estudiado este aspecto en profundidad durante la fase de ingeniería.

“Se cree que nuestra planta de CSP va a funcionar sin ninguna influencia negativa en la planta geotérmica”, indica Bizzarri y añade que Enel Green Power continuará siguiendo la evolución de la tecnología CSP con la mirada puesta en un posible desarrollo futuro.

Enel Green Power opera uno de los mayores grupos geotérmicos de plantas en el mundo, con 34 instalaciones que suman unos 769 MW. Tiene su sede en Italia, donde por primera vez se aprovechó la energía geotérmica para finalidades industriales en 1904 con una planta que todavía se encuentra en funcionamiento hoy en día.

La empresa es la filial de energía renovable de Enel, la mayor empresa de energía de Italia y la segunda mayor empresa de servicios públicos de Europa por capacidad instalada.

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