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CENER e IK4-TEKNIKER han desarrollado conjuntamente una solución de calibración simultánea de heliostatos con el objetivo de simplificar las tareas de ajuste para optimizar el funcionamiento de las plantas termosolares.

La actividad de una planta de energía solar con receptor central depende de la eficiencia del campo de heliostatos que lo componen y de su capacidad de reflejar con la máxima precisión la radiación del sol. Para ello, es imprescindible ajustar su orientación durante la construcción de una planta y repetir la acción de manera periódica durante su vida útil.

El heliostato es un tipo de colector solar compuesto por uno o varios espejos que se mueven con el objetivo de seguir el movimiento del sol y reflejar la luz solar en un punto. Hasta ahora, la mayoría de las plantas construidas presentan un campo solar compuesto por un número pequeño de este tipo de dispositivos, de modo que su calibración se ha realizado de manera secuencial, es decir, un único dispositivo cada vez.

Sin embargo, el afán por reducir los costes de generación de energía solar, ha provocado la construcción de plantas más extensas y en algunos casos con heliostatos de menor tamaño. Por ejemplo, se ha pasado de 624 heliostatos con los que cuenta la central térmica solar PS10 (10MWe), situada en Sanlúcar la Mayor (Sevilla) y que fue la primera instalación industrial en el mundo, a 173.500 en la central más reciente de Ivanpah (377MWe), en el desierto de Mojave, en Estados Unidos.

En este escenario, las soluciones de calibración secuenciales no son viables y el sector investiga nuevas formas y métodos de ajuste más ágiles. Además, una solución de re-calibración más rápida permite disminuir los requisitos de estabilidad de los heliostatos reduciendo a su vez el coste asociado a su fabricación.

El procedimiento de calibrado desarrollado por CENER (Centro Nacional de Energías Renovables) e IK4-TEKNIKER permite ajustar todo el campo de heliostatos de manera simultánea y en un mismo día. Además, la calibración se puede llevar a cabo sin interferir en la actividad de la planta, ya que se realizaría a lo largo de la noche o en tiempos de parada. Para ello, el novedoso sistema se apoya principalmente en una cámara de bajo coste colocada en cada dispositivo y varios targets dispuestos en el campo.

La precisión de los heliostatos está condicionada por el conocimiento de su posición y sobre todo de su cinemática. Aunque estos detalles se conocen a nivel de diseño, sufren variaciones provocadas por las limitaciones propias de la fabricación, el montaje y puesta a punto, y su falta de estabilidad. Ante este problema, la solución desarrollada por ambos centros contempla un procedimiento de toma de medidas y procesamiento de las mismas con objeto de identificar los parámetros que definen la cinemática del heliostato.

La solución ya ha sido testada con éxito en la Plataforma Solar de Almería (PSA) y se ha protegido a través de la solicitud de la siguiente patente:

“Método de calibración de heliostatos”. Aborda de manera innovadora una técnica desatendida, que permite asegurar el apuntamiento de la reflexión del sol sobre el receptor de la torre.