El sol como aliado

Un rayo de sol se refleja sobre un espejo y éste lo dirige de forma exacta hacia una diana, en donde un motor recibe esa energía primaria y la convierte en energía eléctrica. De esta forma tan resumida y hasta simple se puede tratar de explicar 'Solardis', un proyecto tecnológico en el que participa un consorcio formado por el Grupo Daniel Alonso, junto con Endesa Generación y Alener Solar.

Cinco ingenieros y diez operarios del grupo industrial asturiano han participado en el diseño y desarrollo de lo que a simple vista parece una antena parabólica gigante. Cuatro años después de haberse dado los primeros pasos, y tras haber pasado las pruebas correspondientes en las instalaciones que el grupo avilesino tiene en Gijón, en su planta de Dacero, esa gran 'antena' se enviará la próxima semana a Sevilla, en donde empezará la cuenta atrás para conocer su viabilidad futura y poder sacarla al mercado para competir.La utilización de la luz solar para producir energía mecánica y transformarla en energía eléctrica mediante discos parabólicos no es nueva. En nuestro país, por ejemplo, funciona desde 1982 un proyecto similar en la Plataforma Solar de Almería. A nivel mundial, el proyecto más importante se instaló en Nevada y acabó en la bancarrota por problemas financieros. En la actualidad, el sistema americano desarrollado por SES es el que ha conseguido el mejor rendimiento.

Solardis da un paso más en estas tecnologías y su objetivo precisamente es poner en el mercado un sistema europeo que compita con el americano de SES. Primer objetivo, el económico. Se trata de verificar la viabilidad económica de su sistema, un concentrador solar parabólico de disco Stirling, tratando de demostrar que el coste del watio instalado sea inferior a un euro, dejando aparte la factura del motor.

El motor Stirling, que es el que va a convertir la energía solar en energía eléctrica, funciona por fundamentos termodinámicos que de una manera muy simplificada podemos resumir así: Uno o varios pistones se encuentran intercalados en un circuito cerrado que contiene un gas, normalmente helio o hidrógeno. En el circuito hay dos focos, uno caliente y otro frío, los cuales dan lugar a sucesivas expansiones y compresiones provocando el movimiento del pistón, que accionará un alternador acoplado al sistema generando la correspondiente corriente eléctrica. El calor para el foco caliente se obtiene del sol, que se concentra en una especie de serpentín o receptor donde el gas, hidrógeno en este caso, puede alcanzar los 700ºC y altas presiones; en cuanto al foco frío se obtiene mediante la refrigeración aportada por un ventilador acoplado en otra parte del circuito. Para este proyecto se ha utilizado un motor de 10 Kw, existiendo en el mercado modelos entre 3 y 50 Kw, que demandan respectivamente menores y mayores superficies reflectoras. En este caso precisan unos 55 metros cuadrados.

La segunda pieza en importancia es la del concentrador-seguidor, uno de los componentes con mayor potencial para el aumento del rendimiento global del sistema y la optimización de sus características ópticas. El objetivo de esta pieza es captar la radiación solar directa mediante los espejos especiales que la integran, conformando una superficie parabólica, en cuyo foco geométrico se concentran todos los rayos que inciden sobre el espejo. En las inmediaciones del foco geométrico se sitúa el serpentín o receptor del motor. Para la mayor eficiencia del sistema son claves las características geométricas de la estructura que aporte las menores deformaciones posibles, por dilataciones o deformaciones por viento, así como la reflectividad y calidad óptica del espejo.

El concentrador-seguidor, lo que hace es orientarse desde la salida hasta la puesta del sol, mediante el software que incorpora y una célula solar complementaria que aumenta su precisión de posicionamiento. Los espejos, con un sistema de posicionamiento regulable durante la puesta en marcha, aportan una reflectividad del 95%.

Sin consumo de agua

Una de las ventajas de este sistema es que no consume agua para generar electricidad, lo que le diferencia de forma notable de los otros sistemas existentes de tecnología solar de concentración como son la cilindro-parabólica y la tecnología de concentración mediante torre. Esto supone una virtud competitiva en cuanto a costes y viabilidad para su instalación en regiones con escasez de agua.

Otra variante, que no es objeto de este proyecto, es el uso de un motor Stirling híbrido que potencia el futuro y viabilidad de esta tecnología al combinar el uso del sol diurno con el consumo de combustible, como biomasa, en las horas nocturnas.

El Grupo Daniel Alonso se ha encargado en este caso de la construcción de la estructura en sus talleres de Avilés, mientras que el montaje y las pruebas de comprobación de todo el sistema las ha llevado a cabo en su planta gijonesa de Dacero, a donde se trasladó el concentrador buscando la mejor exposición solar. Está previsto ahora que en los próximos días se envíe ya a la localidad sevillana de Guillena, en donde se ha instalado la infraestructura auxiliar necesaria para poner en marcha el motor del disco, con la posibilidad de evacuar la energía eléctrica que se genere.

En este emplazamiento sevillano se encuentra ya otro concentrador, comprado en Suecia al fabricante del motor, con un diseño diferente y espejos más pequeños, y con un seguidor que es tipo monoposte, a diferencia del diseñado aquí, que está montado sobre un 'carro' móvil que va girando también a medida que lo hace el sol.

El prototipo que se envía ahora a Sevilla tendrá una capacidad de producción de 10 kw, por lo que para la obtención de 5 megavatios (Mw), (aproximadamente 3 torres eólicas on-shore), se necesitarían 500 discos como el construido. Es aquí precisamente donde radica la línea de negocio del Grupo Daniel Alonso, como constructor de estructuras metálicas, además de aprovechar la oportunidad de posicionarse en esa cadena de suministros.

Endesa, por su parte, ha mostrado desde el principio su interés en esta nueva tecnología y en saber si puede ser competitiva frente a otras fuentes de generación de energía renovable. La compañía española se encarga en este proyecto de los estudios de integración de la energía vertida en Red Eléctrica, mientras Alener Solar, otra empresa puntera del sector, realiza la obra civil y la puesta a punto de los trabajos de campo para iniciar las pruebas del nuevo sistema.