Concentrated Solar Power

Califórnia Aprova Sua Primeira Usina Solar Baseada na Tecnologia de Sal Derretido

Um dos maiores problemas com a energia solar é que o sol não brilha 24 horas por dia, nem em dias nublados.

Isto significa que se os usuários estão apenas pensando em usar a eletricidade quando o sol está brilhando, alguma forma de sistema de armazenamento de energia é necessária.

Como armazenar eletricidade excedente em baterias recarregáveis não é muito prático para grandes usinas de energia solar, um outro sistema de armazenamento é necessário.

A California aprovou a primeira usina de energia solar no estado que vai usar tecnologia de sal fundido para estocar a energia térmica do sol em forma de calor. Isto vai permitir que a central possa gerar eletricidade 24/7, a qualquer hora do dia ou da noite.

Esquema de CSP com Estocagem de Sal Derretido (clique para ampliar)

A usina de energia solar térmica concentrada é formada por uma torre de energia solar ou receptor central, campo de rastreamento do sol (heliostat) e um sistema de armazenamento integrado térmico utilizando sal fundido como meio de transferência de calor e de armazenamento.

O campo com milhares de espelhos que seguem e rastream o sol (heliostatos) focando e concentrando a luz solar em um receptor que fica no topo da torre central coletora de energia térmica

O projeto inovador utiliza o armazenamento de energia térmica que permite que a energia solar capturada durante todo o dia ser mantida em um fluido de sal fundido estocados em tanques térmicos para transferência de calor.

Para gerar eletricidade durante a noite ou em dias nublados, o sal quente líquido é encaminhado para trocadores de calor para aquecer água e produzir vapor. O vapor é usado para gerar eletricidade em um ciclo de turbina a vapor convencional.

Enquanto a maioria das torres de energia solar usa a energia térmica para diretamente aquecer a água formando vapor para alimentar uma turbina, a nova usina usa o sistema que utiliza a energia térmica para aquecer sal fundido para estocar a energia.

Torre CSP Mostrando Abaixo os Dois Tanques de Estocagem de Calor (Sal Derretido)

O sal derretido é uma mistura de nitrato de sódio e nitrato de potássio, que é não-inflamável, nem tóxico, sendo um meio de armazenamento eficiente e barato de estocar energia em forma da calor.
 
Em um ciclo Rankine, o sol aquece esse sal fundido para mais de 1.000 graus Fahrenheit (537,8 graus Celsius), antes que fluia através de um reservatório térmico, onde é possível manter até 98 por cento de eficiência térmica.

Quando necessário, o sal derretido é bombeada para um gerador de vapor para produzir vapor e acionar uma turbina padrão gerando eletricidade sem parar.

O projeto tem a capacidade de coletar e armazenar energia térmica suficiente para operar todas as manhãs, na potência máxima durante toda a tarde e até oito horas após o por do sol.

A tecnologia de sal derretido foi testado em pequena escala e demonstrada sua viabilidade em dois projetos de 10 MW de eletricidade no deserto de Mojave na California. O sistema de sal fundido permitiu uma planta-piloto armazenar energia em grandes tanques e continuar a funcionar por até três horas após o sol se pôs por mais de 9 anos.

A usina de torre solar aprovada terá uma capacidade de  150 MW e será construida num tempo recorde de 13 meses a partir do início de 2011.

O projeto de Energia Solar Térmica Concentrada será localizado a 30 milhas (48 km) a noroeste de Blythe no leste do condado de Riverside e vai fornecer cerca de 450.000 MWh de electricidade anualmente com emissões zero – o suficiente para abastecer até 68 mil casas durante os períodos de pico de demanda de energia.

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