Sinopsis

CENTRALES TERMOSOLARES CCP es un libro de carácter técnico que trata de difundir todos los detalles de la tecnología de aprovechamiento de la radiación solar para la generación eléctrica mediante concentradores cilindro-parabólicos.
Estas plantas se han convertido en la opción más madura de las diferentes posibles para realizar el aprovechamiento de la radiación. Redactado en un leguaje claro y directo por uno de los autores más reconocidos del mundo termosolar, en este libro se muestra el funcionamiento de cada uno de los sistemas que componen este tipo de plantas, e incluso, todos los detalles técnicos de cada uno de los equipos que forman parte de ellas y que un técnico necesita conocer.
El libro consta de 15 capítulos, en los que se describe en detalle cada uno de los sistemas de los que consta una central termosolar, abordando en detalle cada equipo, su funcionamiento y hasta sus costes medios.
Índice
1. TECNOLOGÍAS DE APROVECHAMIENTO TERMOSOLAR
1.1 LA CONVERSIÓN DE RADIACIÓN EN ENERGÍA ELÉCTRICA
1.2 LAS CENTRALES DE CONCENTRADOR CILINDRO PARABÓLICO
1.2.1 El fluido caloportador
1.2.2 El campo solar
1.2.3 El tren de generación de vapor
1.2.4 La turbina de vapor
1.2.5 La condensación del vapor
1.2.6 El generador
1.2.7 El sistema de alta tensión
1.3 CENTRALES CCP CON ALMACENAMIENTO TÉRMICO
1.3.1 La gestionabilidad de la generación: generación y demanda
1.3.2 Posibilidades de almacenamiento de energía en centrales termosolares
1.3.3 Elementos del sistema de almacenamiento térmico
1.4 CONCENTRADORES LINEALES FRESNEL
1.4.1 Una tecnología más sencilla y más barata
1.4.2 Los principios de la tecnología Fresnel
1.4.5 Principales diferencias entre la tecnología CCP y la tecnología Fresnel
1.5 CENTRALES DE DISCO PARABÓLICO+MOTOR STIRLING
1.5.1 Un concepto modular
1.5.2 El espacio ocupado
1.5.3 El futuro de las plantas de disco parabólico
1.6 PLANTAS DE RECEPTOR CENTRAL CON GENERACIÓN DIRECTA DE VAPOR
1.6.1 Heliostatos
1.6.2 Disposiciones del campo solar
1.6.3 El receptor
1.6.3 Comparación con las centrales CCP
1.7 PLANTAS DE TORRE CENTRAL CON SALES INORGÁNICAS FUNDIDAS
1.7.1 Esquema de funcionamiento
1.7.2 Ventajas de las plantas de torre central con almacenamiento térmico
1.7.3 Inconvenientes
1.8 HIBRIDACIÓN CON CALDERAS DE COMBUSTIBLE FÓSIL
1. 8.1 Justificación de la necesidad
1.8.2 Energía generable con la caldera auxiliar
1.9 HIBRIDACIÓN CON CALDERAS DE BIOMASA
1.9.1 Las ventajas de la hibridación con biomasa
1.9.2 Normativa
1.9.3 Ventajas de la hibridación con biomasa
1.10 HIBRIDACIÓN CON CICLOS COMBINADOS. PLANTAS ISCC
1.10.1 Justificación técnica de la hibridación con ciclo combinado
1.10.9 Principales diferencias con una central CCP convencional
2. LAS CENTRALES CCP
2.1 LAS CENTRALES TERMOSOLARES CCP
2.2 EL FLUIDO CALOPORTADOR
2.3 EL CAMPO SOLAR
2.4 EL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR
2.5 LA TURBINA DE VAPOR
2.6 LA CONDENSACIÓN DEL VAPOR
2.7 EL GENERADOR
2.8 EL SISTEMA DE ALTA TENSIÓN
2.9 EL COSTE DE UNA CENTRAL TERMOSOLAR CCP
3. LA RADIACIÓN: GEOMETRÍA SOLAR
3.1 RADIACIÓN SOLAR
3.2 ROTACIÓN Y REVOLUCIÓN DE LA TIERRA
3.3 LA INCLINACIÓN DEL EJE DE LA TIERRA
3.4 INCLINACIÓN DEL EJE Y ALTITUD SOLAR
3.5 LA POSICIÓN SOLAR Y LOS ÁNGULOS QUE LA DEFINEN
3.6 RADIACIÓN SOLAR RECIBIDA
3.7 IRRADIANCIA E IRRADIACIÓN
3.8 RADIACIÓN DIRECTA, DIFUSA, Y REFLEJADA
3.9 VARIACIÓN DE LOS ÁNGULOS SOLARES A LO LARGO DEL AÑO
4. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE GENERACIÓN
4.1 REPASO DE CONCEPTOS DE IRRADIANCIA E IRRADIACIÓN
4.2 LA OBTENCIÓN DE DATOS DE BASES PÚBLICAS
4.3 DATOS OBTENIDOS IN SITU
4.4 OBTENCIÓN DEL AÑO SOLAR TIPO
4.5 DEFECTOS HABITUALES EN EL ESTUDIO DE LA RADIACIÓN SOLAR
4.6 ESTIMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN
4.6.1 La potencia nominal
4.6.2 Características técnicas de los equipos instalados
4.6.4 Determinación de la energía
5. EL CAMPO SOLAR
5.1 EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
5.2 EL MODULO CONCENTRADOR
5.2.1 El tubo absorbedor
5.2.2 Soldadura y uniones entre tubos
5.2.3 El espejo
5.2.4 La estructura de soportación
5.3 COLECTORES
5.4 LAZOS
5.5 EL CAMPO SOLAR
5.6 TUBERÍA COLECTORA DE HTF EN EL CAMPO SOLAR
5.7 EL CALORIFUGADO DE TUBERÍA EN EL CAMPO SOLAR
5.8 CONFIGURACIÓN DE TUBERÍA EN EL CAMPO SOLAR
5.9 VÁLVULAS EN EL CAMPO SOLAR
5.10 EL EQUILIBRADO HIDRÁULICO DEL CAMPO SOLAR
6. EL FLUIDO HTF
6.1 FLUIDOS CALOPORTADORES EN LA INDUSTRIA
6.1.1 El agua
6.1.2 Mezclas de sales inorgánicas fundidas
6.1.3 Mercurio
6.1.4 Alquilbencenos
6.1.5 Sodio líquido
6.1.6 Productos de síntesis
6.2 PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL HTF
6.2.1 Mezcla eutéctica y punto de congelación
6.2.2 Temperatura máxima de utilización
6.2.3 Viscosidad
6.2.4 Densidad
6.2.5 Calor específico
6.2.6 Temperatura de ignición
6.2.7 Temperatura de autoinflamación
6.2.8 Características de seguridad
6.2.9 Otras características
6.2.10 Tabla de características
6.2.11 La degradación del HTF
7. EL SISTEMA HTF
7.1 EL FLUIDO DE TRANSFERENCIA TÉRMICA (HTF
7.2 SISTEMA DE BOMBEO
7.3 TUBERÍA COLECTORA FRÍA Y CALIENTE
7.4 TANQUES DE EXPANSIÓN
7.5 SISTEMA DE NITRÓGENO DE INERTIZACIÓN
7.6 CALDERA AUXILIAR
7.7 SISTEMA DE ELIMINACIÓN DE PRODUCTOS DE DEGRADACIÓN
7.8 ESQUEMA GENERAL DEL BLOQUE DE POTENCIA
8. LA CALDERA AUXILIAR
8.1 JUSTIFICACIÓN DE LA NECESIDAD
8.1.1 Disposición de la caldera auxiliar
8.1.2 Energía generable con la caldera auxiliar
8.2 POTENCIA
9. EL CICLO RANKINE
9.1 PROCESOS DEL CICLO RANKINE
9.2 CONCEPTOS BÁSICOS DE TERMODINÁMICA
9.3 DIAGRAMA TERMODINÁMICOS
9.3.1 Diagrama presión temperatura
9.3.2 Diagrama temperatura-volumen específico
9.3.3 Diagrama presión-volumen específico
9.3.4 Diagrama P-V-T tridimensional
9.3.5 Diagrama temperatura-entropía
9.3.6 Diagrama entalpía-entropía
9.4 ENTROPÍA, ENERGÍA Y TEMPERATURA EN UN CICLO RANKINE
9.5 DIAGRAMA T-S DEL CICLO RANKINE
9.5.1 Ciclo Rankine simple
9.5.2 Sobrecalentamiento
9.5.3 Recalentamiento
9.5.4 Regeneración
9.5.5 Pérdidas
9.6 CICLO RANKINE COMPLETO
9.7 CICLO RANKINE EN UNA CENTRAL TERMOSOLAR CCP
10. EL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR
10.1 EL CICLO RANKINE
10.2 EQUIPOS TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR
10.3 CONFIGURACIÓN DEL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR
10.4 REPARTO DE FLUIDO
10.5 EL ECONOMIZADOR
10.6 EVAPORADOR
10.7 EL SOBRECALENTADOR
10.8 RECALENTADOR
10.9 VISIÓN GENERAL DEL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR
11. EL CICLO AGUA VAPOR
11.1 ESQUEMA GENERAL DEL CICLO AGUA-VAPOR
11.2 EL INICIO DEL CICLO: EL CONDENSADO
11.3 EL TANQUE DE AGUA DE ALIMENTACIÓN
11.4 LAS BOMBAS DE AGUA DE ALIMENTACIÓN
11.5 EL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR
11.6 VÁLVULAS DE BYPASS
11.7 TURBINA DE VAPOR DE ALTA PRESIÓN
11.8 CIRCUITO DE BAJA PRESIÓN: EL RECALENTADOR
11.9 LA TURBINA DE VAPOR DE BAJA PRESIÓN
11.10 EL CONDENSADOR
11.11 PRINCIPALES EQUIPOS DEL CICLO AGUA-VAPOR
12. LA TURBINA DE VAPOR
12.1 LA TURBINA DE VAPOR, UNA MÁQUINA EXPERIMENTADA
12.2 CLASIFICACIÓN DE LAS TURBINAS DE VAPOR
12.2.1 Según la transformación de e. potencial en rotación
12.2.2 Según la presión a la entrada de la turbina
12.2.3 Según la presión del vapor de salida
12.2.4 Según la dirección del flujo en el rotor
12.2.5 Según la presencia de tomas intermedias de vapor
12.2.6 Según su conexión mecánica con otras turbinas
12.3 PARTES PRINCIPALES DE UNA TURBINA DE VAPOR
12.3.1 Sistema de admisión
12.3.2 El rotor
12.3.3 La carcasa
12.3.4 Cojinetes de apoyo, de bancada o radiales
12.3.5 Cojinete de empuje o axial
12.3.6 Sistema de lubricación
12.3.7 Sistema de extracción de vahos
12.3.8 Sistema de refrigeración de aceite
12.3.9 Sistema de aceite de control
12.3.10 El filtrado del aceite de lubricación
12.3.11 El aceite de elevación de eje
12.3.12 Conjunto de lubricación
12.3.13 Sistema de sellado de vapor
12.3.14 Virador
12.4 EL SISTEMA DE CONTROL
12.4.1 Funciones del sistema de control
12.4.2 Elementos del sistema de control
12.5 ELEMENTOS AUXILIARES DE LA TURBINA
12.5.1 Bancada
12.5.2 Nave de turbina
12.5.3 Puente grúa
12.5.4 Reductor
12.6 CONJUNTO TURBINA
12.6.1 Turbina de alta presión
12.6.2 Turbina de baja presión
12.6.2 Reductor
13. SISTEMAS AUXILIARES
13.1 SISTEMA DE REFRIGERACIÓN PRINCIPAL
13.1.1 Circuito abierto
13.1.2 Circuito semiabierto con torre de refrigeración
13.1.3 Circuito cerrado, con aerocondensador
13.2 SISTEMA DE REFRIGERACIÓN DE EQUIPOS
13.3 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA (PTA)
13.4 PLANTA DE TRATAMIENTO DE EFLUENTES
13.5 SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO
13.6 SISTEMA CONTRAINCENDIOS
14. SISTEMA ELÉCTRICO DE ALTA TENSIÓN
14.1 EL GENERADOR ELÉCTRICO
14.2 LOS SISTEMAS DE ALTA Y MEDIA TENSIÓN
14.2.1 Transformador principal
14.2.2 Transformador de servicios auxiliares
14.2.3 Interruptor de máquina
14.2.4 Interruptor automático
14.2.5 Seccionadores de barras y línea
14.2.6 Barra de media tensión
14.2.7 Línea de evacuación
14.2.8 Protección contra rayos
14.2.9 Red de tierras
14.2.10 Transformadores tensión (TT)
14.2.11 Transformadores de intensidad
14.2.12 Protecciones
14.3 EL SISTEMA DE BAJA TENSIÓN
14.4 EL ESQUEMA UNIFILAR
15 LOS COSTES DE CONSTRUCCIÓN
15.1 LOS COSTES DE INGENIERÍA
15.1.1 Ingeniería Conceptual
15.1.2 Ingeniería Básica
15.1.3 Ingeniería de Detalle
15.1.4 Oficina técnica en obra
15.1.5 Coste total de la ingeniería
15.2 COSTES DE LA GESTIÓN DE PERMISOS
15.3 COSTE DE LOS TERRENOS
15.4 COSTE DE LA LÍNEA DE EVACUACIÓN DE ENERGÍA
15.5 COSTE DE LA CAPTACIÓN DE AGUA
15.6 COSTE DE LAS INSTALACIONES DE VERTIDO
15.7 COSTE DEL MOVIMIENTO DE TIERRAS
15.8 RESUMEN DE LOS COSTES COMUNES A CUALQUIER PROYECTO
15.9 RESUMEN DE PARTIDAS ESPECÍFICAS A CONSIDERAR
15.9.1 Datos de partida
15.9.2 Resumen de costes
15.9.3 Análisis del resumen de costes
15.9.4 Márgenes a considerar en la modalidad EPC
15.9.5 Importes totales considerando los márgenes del EPC
15.9.6 Cálculo del coste de MW instalado
15.10 CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE COSTES
15.10.1 La variabilidad de los precios
15.10.2 Factores de los que depende el precio de un equipo
15.11 COMPARATIVA DE COSTES ENTRE TECNOLOGÍAS
15.12 PROYECTOS TERMOSOLARES EN OTROS PAÍSES
15.13 EL COSTE DETALLADO DEL CAMPO SOLAR
15.14 OBRA CIVIL DEL BLOQUE DE POTENCIA
15.15 LOS COSTES DEL SISTEMA HTF
15.16 COSTES DEL TREN DE GENERACIÓN DE VAPOR
15.17 COSTES DEL CICLO AGUA-VAPOR
15.18 COSTES DEL TURBOGENERADOR
15.19 COSTE DE LOS SISTEMAS AUXILIARES
15.20 COSTE DEL SISTEMA DE CONTROL
15.21 COSTE DEL MONTAJE MECÁNICO
15.22 COSTES DE PUESTA EN MARCHA