Parque fotovoltaico con almacenamiento en sales fundidas

Abstract

Este estudio tiene como objetivo principal dar respuesta al problema de la gestión de la intermitencia en la generación fotovoltaica, mediante el estudio de un modelo alternativo que represente una reducción en los costes. El modelo busca una variante a la tradicional batería de ion-litio, la cual supone un alto coste, además de no tener un efecto positivo de cara a dotar de estabilidad a la red. Para ello, en este proyecto se define un modelo compuesto por un campo fotovoltaico, el cual será el encargado de calentar mediante efecto Joule sales fundidas del tipo de las empleadas en las centrales termosolares (60% KNO3 – 40% NaNO3), que serán almacenadas para su posterior uso. Estas sales fundidas son las encargadas de actuar como fuente de calor, para accionar un ciclo de potencia que estará encargado de producir 50 MWe. Este proyecto nace como resultado de la combinación de un parque fotovoltaico con almacenamiento en baterías (PV + BESS) y una central termosolar con almacenamiento en sales fundidas (CSP +TES), dando lugar a un modelo híbrido (PV + TES). Además del estudio del modelo híbrido, se añade el uso de CO2 en estado supercrítico como fluido de trabajo en el ciclo de potencia. Esta decisión se toma con el fin de obtener un mayor rendimiento en el ciclo, así como para aproximarse en la mayor medida a las centrales termosolares de última generación.[2] Para finalizar con el estudio se realizará la comparativa económica del modelo híbrido (PV + TES) frente a un modelo de fotovoltaica y almacenamiento en baterías tradicional. A través de los LCOE y el número de horas de almacenamiento y producción se extrae una conclusión.

The main objective of this study is to provide an answer to the management problem by studying an alternative model that represents a reduction in costs. The model seeks a variant to the traditional lithium-ion battery, which has a high cost, besides not having a positive effect in terms of providing robustness to the network. To this end, this project defines a model consisting of a photovoltaic field, which will be responsible for heating by Joule effect, molten salts of the type 60 KNO3 - 40 NaNO3, which will be stored for later use. These molten salts will act as a heat source to drive a power cycle that will be in charge of producing 50 MWe. This project is the result of the combination of a photovoltaic park with battery storage (PV + BESS) and a solar thermal power plant with molten salt storage (CSP + TES), resulting in a hybrid model (PV + TES). In addition to the study of the hybrid model, the use of CO2 in critical state as working fluid in the power cycle is added. This decision is taken in order to obtain a higher performance in the cycle, as well as to get as close as possible to the latest generation of solar thermal power plants. To conclude the study, an economic comparison of the hybrid model (PV + TES) versus a traditional PV and battery storage model will be carried out. Through the LCOE and the number of hours of storage and production, a conclusion will be drawn.