Cuando SolarReserve propuso una torre termosolar de 150 MW para Port Augusta, la empresa acababa de terminar Crescent Dunes, el primer intento del mundo de planta termosolar de torre a escala de servicio público con almacenamiento. La empresa no pudo conseguir financiación para construir el proyecto de Port Augusta, pero estaba totalmente desarrollado: SolarReserve había conseguido la aprobación del gobierno estatal para desarrollar 150 MW de termosolar con 1100 MWh de almacenamiento de energía térmica y 70 MW de fotovoltaica.

Pero ahora, al igual que los otros proyectos de SolarReserve, Likana en Chile y Redstone en Sudáfrica, el proyecto Aurora tiene nuevos propietarios. Hace varios años, 1414 Degrees compró el proyecto a SolarReserve y añadió un proyecto de baterías de 140 MWh. Más recientemente, la compañía de origen australiano Vast Solar ha comprado el 50% del proyecto.

«El plan a largo plazo de Vast Solar es desarrollar hasta 150 MW de termosolar modular de varias torres en el emplazamiento de Port Augusta, comenzando con una planta de 30 MW que esperamos tener en activa en 2025. Lo que pretendemos hacer después es construir una planta más grande en el extremo sur del emplazamiento», ha dicho el consejero delegado Craig Wood. Ese proyecto más grande compartiría la infraestructura del emplazamiento, incluido el equipo de operación y mantenimiento, la subestación, algunos servicios públicos y el camino de acceso.

 La empresa adopta un novedoso (y premiado) enfoque de la tecnología de torre que considera que puede aumentar en gran medida la capacidad final de la termosolar de torre. En lugar de tener una sola torre con su calor solar alimentado por un campo solar de heliostatos, y luego hacer funcionar una turbina de vapor con el calor almacenado en un bloque de energía co-ubicado, Vast Solar desplegará múltiples campos solares y torres que se conectarán entre sí para formar una planta de energía modular.

En esta tecnología, las tuberías del campo solar transfieren el calor a un bloque de potencia compartido conectado a la red que alberga el almacenamiento térmico y una turbina y un generador de vapor. Aunque se han investigado varios enfoques para la termsolar de varias torres, esta será la primera planta comercial.

¿Por qué la termosolar de varias torres?

Wood ha explicado la razón a largo plazo: un enfoque de varias torres permite la capacidad de control y escalabilidad de los sistemas de canalización con las altas temperaturas y el rendimiento de la planta termoslar de torre central. Además, permite construir plantas termosolares mucho más grandes a largo plazo.

«Vincular varios paneles solares y receptores de torre a un bloque de potencia central significa que se pueden construir plantas mucho más grandes», ha explicado. «Una planta termosolar con una sola torre central está limitada en última instancia a 100 o 150 MW».

Esto se debe a que, a medida que aumenta el tamaño del campo solar, los espejos del borde exterior, que suelen estar a una milla de distancia del receptor de la torre, proporcionan un flujo solar menor.

«Por tanto, la torre central de energía solar térmica está limitada en cuanto al número de megavatios-hora de almacenamiento que puede tener, lo que en última instancia significa que está limitada en cuanto a la oportunidad de reducción de costes», ha añadido Wood, que tiene formación en ingeniería y finanzas.

La energía nuclear inspira el sodio líquido para la transferencia de calor

Dado que Vast Solar pretende que sus proyectos se construyan en múltiples unidades conectadas, todas ellas a un bloque de potencia, necesita un fluido de transferencia de calor eficaz que pueda ser bombeado desde cada torre hasta el lugar donde se almacena y utiliza en el bloque de potencia.

La búsqueda de un fluido con una excelente conductividad térmica -importante en su función de transferencia de calor, pero también en caso de que algo vaya mal y haya que volver a fundir el fluido- ha llevado a Vast Solar a ser pionera en un innovador fluido de transferencia de calor para la termosolar, aunque con décadas de experiencia en la industria nuclear: el sodio líquido.

«Buscamos algo que nos permitiera tener esa configuración modular de forma muy rentable y que además tuviera una alta conductividad térmica», explica Wood.

«El sodio hierve a 883 C y se solidifica a 97 C, por lo que tiene un amplio rango de funcionamiento. En nuestro sistema, con temperaturas de salida del receptor de hasta 580 C, el sodio es perfecto en cuanto al rango de temperatura de funcionamiento. Necesitamos un rango de temperatura entre 580 C en los receptores y 300 C en los más bajos, así que está justo en el medio de lo que el sodio puede hacer permaneciendo líquido».

Otra de las principales ventajas de utilizar sodio como fluido de transferencia de calor desde los receptores hasta el bloque de potencia es que, si algo va mal y se congela, puede recalentarse fácilmente para convertirse en líquido utilizando elementos de trazado de calor en la tubería.

«Una vez que el sodio llega al bloque de potencia, transferimos ese calor al almacenamiento de energía térmica en un sistema estándar de sales fundidas y, cuando lo necesitamos, utilizamos el calor de la sal para crear vapor y hacer girar una turbina», explica. Así pues, el calor se transporta en sodio líquido, se almacena en sales fundidas y finalmente se utiliza en forma de vapor en una turbina de ciclo Rankine.

Apoyo de los ex trabajadores de la planta de carbón local

Al igual que hizo SolarReserve, Vast Solar ha comprobado que los habitantes de esta antigua ciudad de plantas de carbón están muy motivados, ya que entienden que, al ser una forma de energía solar que cuenta con un bloque térmico, la termosolar devuelve muchos de los mismos puestos de trabajo de las centrales eléctricas, pero sin el carbón.

«Port Augusta es una comunidad interesante con una historia industrial, ya que antes albergaba las dos principales centrales eléctricas de carbón de Australia Meridional», ha señalado Wood.

«Por eso, los residentes entienden los beneficios de los puestos de trabajo bien remunerados a largo plazo en una central térmica como la termosolar. Cuando se anunció el cierre de la última central de carbón, la comunidad organizó un grupo llamado Repower Port Augusta para intentar conseguir la termosolar para la ciudad. La gente se ha dado cuenta de que la fotovoltaica y la eólica -aunque son baratas- no suelen dar muchos puestos de trabajo».

Necesidad de la red para la generación renovable basada en bloques de potencia

El apoyo oficial también ayuda, ya que las autoridades de la red intentan facilitar el proceso de conexión a la red. «Las autoridades nos han dicho que están muy entusiasmadas con la perspectiva de que la turbina de vapor se instale en ese lugar», dice Wood.

«Como forma de energía solar térmica, la termosolar suministra su energía solar a través de una turbina. En la red de Australia Meridional ya hay instalada mucha energía renovable intermitente y, con la previsión de instalar más, la prestación de los servicios auxiliares que ofrecen las turbinas es realmente atractiva en ese lugar.»

Con el suministro de energía centrado en los picos de la mañana y la tarde, la central termosolar tendría el alto potencial de ganancias de las baterías en la red australiana basada en el mercado, donde los precios pueden dispararse brevemente hasta un tope de precio de 15.500 dólares australianos.

«Regularmente, se ven precios de más de 200 a 300 dólares por megavatio-hora», ha dicho Wood.

«No cabe duda de que hay factores estacionales, pero también, sobre todo en el sur de Australia, hay un gran volumen de viento y un alto grado de interconexión con los estados del este. Si se dan una serie de circunstancias, como que no haya mucho viento y que un interconector esté restringido o no funcione por motivos de mantenimiento, se pueden dar largos periodos de precios elevados».

Fuente: SolarPaces.