STEM - Concentrated Solar Power and Thermal

Para seguir siendo competitiva con los sistemas fotovoltaicos, la tecnología CSP/CST tenía que poner sobre la mesa algo único, y lo hizo con el sistema de almacenamiento térmico (TES).
El uso de sistemas de almacenamiento térmico en plantas de CSP/CST permite la producción de electricidad incluso después de la puesta del sol, poniendo a la tecnología en condición de retener un mayor porcentaje del mix energético.
Casi todas las plantas de CSP/CST nuevas, en funcionamiento o en construcción, están equipadas con un sistema TES.
Magaldi ha desarrollado y patentado la tecnología STEM^® para producir energía eléctrica y térmica a partir de la radiación solar. Este sistema, cuya vida útil esperada supera los 30 años, tiene todas las credenciales para desempeñar un papel crucial en el proceso de descarbonización global.

Concepto de funcionamento

Integrado por un sistema de almacenamiento térmico de partículas sólidas, STEM^®-CSP/CST genera energía incluso en días nublados y en las horas posteriores al atardecer o antes del amanecer.
La radiación solar es captada a través de un campo heliostático, concentrada en un reflector secundario (beam down) y enfocada en el receptor de lecho fluidizado. Este último consiste en tanques aislados que contienen arena de sílice, fluidizada y calentada a temperaturas superiores a 600°C. El receptor de lecho fluidizado almacena de manera efectiva la energía térmica, que se puede extraer cuando se necesita para la producción de vapor o energía.

Arena vs sales fundidas

Generalmente, los sistemas CSP/CST con almacenamiento térmico utilizan sales fundidas que, sin embargo, tienen importantes limitaciones.
Magaldi ha basado su tecnología en otro material. El uso de un material económico y fácilmente disponible como la arena de sílice es un factor clave en el sistema STEM^®-CSP/CST.
La arena permite superar los límites que marcan las sales fundidas, gracias a:

• Capacidad de alcanzar temperaturas más altas. El punto de fusión de la arena de sílice es de aprox. 1500°C. Hasta esta temperatura, la arena conserva sus características termofísicas.
• Diseño compacto. El receptor solar, el intercambiador de calor y el sistema de almacenamiento de calor están integrados en un solo dispositivo. Esto da como resultado un sistema con un tamaño reducido, ideal para complejos industriales.

Principales aplicaciones

STEM^®-CSP/CST se puede utilizar para generar:

• Energía eléctrica. El vapor producido se utiliza para impulsar una turbina de vapor, o bien, gracias a las altas temperaturas que alcanza el lecho de arena, es posible utilizar la CO₂ en estado supercrítico en un ciclo Brayton en lugar del clásico ciclo de vapor;
• Energía térmica. El calor recogido por la radiación solar se aprovecha para generar vapor o aire caliente para su uso directo en procesos térmicos industriales.

La producción de energía eléctrica y térmica se puede realizar al mismo tiempo.

Los usos y aplicaciones de STEM^®-CSP/CST pueden ser muchos y variados. La energía producida puede, de hecho, ser utilizada para usos civiles (electricidad, generación de calor y almacenamiento térmico), agrícolas (vapor, agua limpia a través de la desalinización) o para usos industriales. Esto lo convierte en la solución ideal para satisfacer futuras necesidades energéticas y favorecer el desarrollo de comunidades locales aisladas de la red, independizándolas de las redes de transmisión y distribución.