Diseño de tanques de sales alternativos para centrales termosolares de torre

Abstract

Este proyecto trata de resolver los fallos existentes en el almacenamiento de sales fundidas en centrales termosolares de torre. Este sistema es uno de los más promisorios para desarrollar el incremento de energías renovables, por la posibilidad de adecuar la oferta a la demanda de energía. Para resolver el problema se ha diseñado un nuevo sistema de almacenamiento en el cual sustituye los dos tanques por 36 tanques horizontales más pequeños, colocados en batería y unidos por una vía principal y una vía de bypass. En caso de fuga de las sales fundidas, se podría quitar de servicio el tanque y dirigir las sales por la vía del bypass hasta el tanque posterior. Este sistema mejora la fiabilidad y evita las pérdidas económicas severas que se generan al parar las centrales originales debido a los fallos. El resultado de este estudio es el dimensionamiento de los distintos componentes del sistema de almacenamiento (tuberías, aislamiento y traceado eléctrico) para así determinar los costes adicionales de esta solución. Dependiendo de la frecuencia de fallos en los tanques de las plantas originales, esta solución podrá ser rentable. El resultado del estudio es que esta solución será viable cuando las fugas en los tanques originales ocurran con una frecuencia de 4 años o menos. Basada en la frecuencia actual de fallo este sistema alternativo prevé una mejora económica que debe ser confirmada un estudio más en profundidad.

The aim of this project is to find a solution to the existing tank failures in the storage of molten salts in solar tower thermal power plants.These tank failures are very costly due to the high temperature conditions and long repair times. There is no backup due to the magnitude of the tank.To resolve this issue a new storage method has been designed that replaces the 2 original tanks with 36 smaller horizontal tanks connected by both a main pipe and a bypass pipe. As a result of this design, if there is a leak in any of the tanks, they can be taken out of service and the molten salts can be redirected to the next tank. The resultant of this study is the design of the different elements in the storage system (pipes, insulation and electrical tracing) to then determine the additional costs of implementing this system. Depending on the time between failures in the original power plant, this solution will be more or less feasible. This study determines that the new design will be feasible when the frequency between leaks in the original plants are lower or equal to 4 years. Based on the current failure frequency, this design proves to lower the overall costs of running the power plant, however, with further study these results can be determined with more accuracy.