Tecnología

HelioFocus , fundado en 2007, ha desarrollado una solución de sistema completo para generar energía solar con aire como fluido de transferencia térmica.

Entrevista realizada por Rikki Stancich

CSP Today se pone al día con Oren Gadot, director ejecutivo de HelioFocus; Eli Mandelberg, vicepresidente ejecutivo, y Moshe Sadeh, director de desarrollo comercial, para informarse sobre una solución de disco de doble eje a temperatura elevada que rebaja drásticamente los costes de funcionamiento y el requisito de recursos, al igual que impulsa el rendimiento de CSP.

El producto de la empresa incluye un receptor volumétrico único situado en el punto focal de un gran disco parabólico, sobre el que se refleja la luz de concentración solar. El receptor convierte la luz solar en aire a temperatura elevada, que puede emplearse para diferentes aplicaciones.

El enfoque principal de la empresa es suministrar tecnología impulsora de solar para aumentar la capacidad de la planta de energía existente. Además, HelioFocus está desarrollando soluciones para una estación energética independiente, y generación energética distribuida y energía y calor combinados, que se implementará en un futuro cercano.

Los principales accionistas de la empresa son IC Green Energy (Israel) y Zhejiang Sanhua (China).

CSP Today: HelioFocus ha desarrollado el 'disco parabólico'""", un disco de doble eje que incluye espejos parabólicos dispuestos en una configuración Fresnel para suministrar el mayor rendimiento óptico posible. ¿Puede explicarnos brevemente cómo funciona?

Moshe Sadeh:El HelioBooster opera a niveles de elevado rendimiento y funciona con bajos costes operativos. El producto está compuesto por un campo de grandes concentradores de discos parabólicos (500 m2 por disco), que aprovechan temperaturas de hasta 650 ºC.

Cada disco canaliza la radiación solar en un receptor volumétrico patentado que genera aire a temperatura elevada. A continuación, el aire se transfiere a un intercambiador térmico central que genera vapor a temperatura elevada. El vapor se distribuye a la corriente de vapor principal de la turbina de la planta energética y genera electricidad limpia.

CSP Today:Según HelioFocus, el concepto del disco parabólico supone una reducción significativa en el coste del sistema. ¿Cómo se ha logrado esto?

Oren Gadot: Cuando nos referimos a los costes, uno debería entender el parámetro más importante del sector: el coste nivelado de la electricidad (LCOE, por sus siglas en inglés). Esto significa cuánto cuesta generar 1 kWh de electricidad. El LCOE está dirigido directamente por CAPEX (los gastos de instalación de equipamiento capital) y OPEX (costes de explotación y mantenimiento).

HelioFocus se dirigió a estos dos segmentos. En los costes instalados, lo hemos gestionados para reducir dramáticamente la capacidad instalada/$ (por ejemplo, el tamaño de la instalación solar necesario para un requisito de producción anual/kWh) y los costes de explotación y mantenimiento (por ejemplo, el agua que se emplea para limpiar espejos).

Además, HelioFocus rastrea la luz solar en dos ejes y así aprovecha el sol en un índice de concentración 1:2000. Esto contribuye de manera significativa a la reducción de costes mientras nos permite producir más kWh que cualquier otra tecnología de CSP, así como trabajar a mayores eficiencias térmicas ya que superamos las temperaturas del fluido de transferencia térmica (que es el aire).

CSP Today: ¿A qué escala están disponibles las soluciones de HelioFocus? ¿Cuál es la producción del disco a estos tamaños?

Eli Mandelberg: La solución comercialmente disponible es una aplicación de impulso. El HelioBooster se conecta a plantas energéticas existentes (carbón o ciclo combinado) y aumenta la producción general de electricidad anual de la plantas al añadir vapor solar.

Entre los futuros productos de HelioFocus hay una aplicación independiente, que proporcionará una solución efectiva para producir electricidad solar a la red a una capacidad mínima de 50 MW, una aplicación de enfriamiento, calor y energía (CHP, por sus siglas en inglés), y una solución distribuida que es compatible con un uso a menor escala.  HelioFocus se dirige a la infraestructura nacional y de escala de servicio público. Por tanto, no se empleará ninguna aplicación en tejados o para uso doméstico.

CSP Today:HelioFocus ha desarrollado una aplicación para generación de electricidad a escala de servicio público, denominada e-Dish, que incorpora una turbina de vapor. ¿Cómo funciona esta solución?

Moshe Sadeh: e-Dish es un nombre clave para un producto de generación de electricidad directa. La empresa tiene tres productos diferentes dentro de esta categoría pero el principio es sencillo: imagina una instalación solar de uno a cientos discos que genere aire a temperatura elevada (hasta 950 ºC) o vapor a temperatura elevada (por ejemplo, 540 ºC) como fluido de transferencia térmica.

Este fluido de transferencia térmica alimenta una turbina de fácil disponibilidad que genera electricidad. Esta aplicación es importante para la distribución de energía local en zonas que tienen buena radiación solar aunque falte una infraestructura de red suficiente.

Ya hemos demostrado con éxito una aplicación a pequeña escala dentro de esta familia mediante el uso de una microturbina con un único disco para generar 65 kWe y alimentar la red.

CSP Today:  HelioFocus también ofrece una solución de ciclo combinado solar integrado, el HelioBooster. ¿Cómo compite con otras tecnologías de CSP en cuanto a requisito de recurso (terreno, agua, etc.), facilidad de integración y costes?

Oren Gadot: En cuanto al uso de tierra, una ves que se trabaja a un elevado índice de concentración y con rastreo del sol en dos ejes, se puede lograr la misma producción de kWh en una base anual a partir de una huella menor. Ya hemos demostrado esto con éxito en China, donde hemos logrado una diferencia de espacio de hasta 2,5 veces más reducido que otras tecnologías de CSP.

El uso de agua está dirigido directamente a partir de eso, la tecnología de HelioFocus no solamente consume menos agua, dado que requiere agua solamente para la limpieza del espejo, nuestra instalación solar ahora es incluso más pequeña.

Respecto a la facilidad de integración, una vez que se puede trabajar a temperaturas elevadas, la flexibilidad aumenta de manera significativa. Por ejemplo, permite una manera más conveniente de aliarse con las empresas de servicios públicos que emplean conductos de presión elevada/baja, en vez de emplear extracciones de turbina (debido directamente a nuestra ventaja de temperatura elevada). La temperatura elevada es fundamental para simplificar el proceso.

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Rikki Stancich:rstancich@csptoday.com