Proxecto H2020 ORC-PLUS: Ciclo Rankine orgánico: Conexión do prototipo á unidade de almacenamento

O punto de partida do proxecto ORC-PLUS é a planta CSP situada no Parque de Enerxía Verde de IRESEN en Benguerir, Marrocos. Esta planta consta dun campo solar de colectores solares FRESNEL, que emprega aceite térmico como fluído caloportador, e unha unidade de potencia de ciclo orgánico Rankine (ORC) acoplada a un arrefriador de aire. En comparación con este estado inicial desta planta, o proxecto ORC-PLUS, mediante o desenvolvemento dunha combinación optimizada de unidades TES innovadoras e ferramentas de enxeñaría especializadas para este tipo de plantas, ten como obxectivo aumentar a produción de enerxía da planta ata 4 horas durante as horas sen luz solar, garantindo uns custos de produción competitivos co mercado obxectivo.

O consorcio ORC-PLUS, para acadar o obxectivo do proxecto, analizou dous sistemas de termoclina TES diferentes a nivel de prototipo, onde o primeiro sistema TES usa unha mestura de sales de fusión a baixa temperatura como material de almacenamento de calor (HSM), e o segundo usa seixos de magnetita e aceite como HSM + fluído de transferencia de calor (HTF). Ao final do segundo período, o consorcio ORC-PLUS presentou a súa avaliación económica comparando as dúas tecnoloxías TES mencionadas anteriormente, que aportou evidencias de que a solución baseada en aceite de termoclina + seixos de magnetita é máis barata que a solución baseada en termoclina con sales de fusión a baixa temperatura. Esta diferenza débese en parte ao menor custo do material de magnetita e en parte á diferente cantidade de HSM (a solución a base de sales fundidas ten a desvantaxe da temperatura máxima de funcionamento do HTF empregado no campo solar).

A finais de novembro de 2017, o consorcio ORC-PLUS completou o deseño final do sistema piloto TES baseado nos principais resultados obtidos no marco de:

• WP2 (desenvolvemento de modelos de simulación).
• WP3 (análise de caracterización de materiais).
• WP4 (deseño e implementación do sistema de probas TES). Esta acción foi acompañada dunha análise exhaustiva da avaliación de riscos para identificar posibles riscos que poderían contribuír ao fracaso do proxecto.

O enfoque seguido durante a análise de avaliación de riscos foi usar o proxecto en curso como caso de proba para describir as especificidades máis importantes dos proxectos innovadores de enerxía solar termodinámica, como a planta ORC-PLUS. Rematouse a instalación do colector solar Fresnel para o campo solar do proxecto ORC-PLUS no lugar. No marco do proxecto, o CIC desenvolveu un prototipo de proba TES a escala 1/100 con aceite e FSM (magnetita) e completou probas experimentais de caracterización do sistema.

Paralelamente, F-ISE completou as probas do seu modelo experimental. Este modelo consiste nun sistema de termoclina de sales fundidas sen intercambiador de calor interno, deseñado para demostrar o efecto de inserir un intercambiador de calor nun sistema dun só tanque e contribuír, con resultados experimentais, á validación do modelo de sistema TES baseado en sales fundidas. A ENEA completou a construción dos seus prototipos dedicados á análise do comportamento de innovadores intercambiadores de calor de aceite especializados para o sistema de termoclina TES con sales fundidas de baixo punto de fusión.

A finais de outubro de 2019, completouse a construción e a posta en servizo en frío da planta piloto TES en Green Energy Park (Ben Guerir, Marrocos).