El problema con la termosolar de disco Stirling

Con un gran rendimiento y un diseño modular, existen buenos motivos por los que los desarrolladores de CSP podrían querer tener éxito con el disco Stirling. Aunque no parece que vaya a ser fácil.

Jason Deign

Probablemente, lo justo sea decir que la tecnología termosolar de disco Stirling tuvo su mejor momento en torno a octubre de 2010.

En esa época, el Departamento de Interior estadounidense autorizó a Stirling Energy Systems (SES) y a su socio desarrollador Tessera Solar la construcción de dos plantas que utilizaban esta tecnología.

Los proyectos Imperial Valley Solar y Calico habrían sumado un total de casi 1,6 GW de energía y habrían puesto, sin ninguna duda, al disco Stirling en el mapa.

Sin embargo, como casi nadie del sector solar sabe, los lugares sobre los que deberían estar los proyectos todavía están sin explotar. Y probablemente las únicas plantas que se construyan allí serán de fotovoltaica. 

Como se informó en CSP Today, existe una persistente inquietud vinculada a hasta qué punto la elección tecnológica de Tessera y SES puede haber sido relevante en el fracaso de las empresas.

Además, es algo sospechoso el hecho de que ningún otro desarrollador haya podido comercializar el concepto a una escala importante desde entonces. ¿A qué se debe? Al fin y al cabo, parece que el disco Stirling ofrece mucho potencial.

En primer lugar, posee el índice de rendimiento más elevado de todas las formas de CSP: convierte en electricidad hasta un 32 % de la energía solar que capta, en comparación con el 15 % o 16 % de los diseños de torre energética o cilindroparabólico.

Esa cifra es superior a lo que cualquier otra tecnología termosolar pudiera desear, señala el dr. Eduardo Zarza Moya del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT).

Mejora del rendimiento

En cuanto a otros tipos de CSP, el responsable del departamento de sistemas de concentración solar de CIEMAT señala que: "El rendimiento mejorará, peor no creo que supere el 22 % o 25 %".

Otra ventaja que presenta la tecnología de disco Stirling se debe a que como pose una turbina en cada concentrador, es un diseño muy modular. No hay que instalar y pagar toda una instalación solar antes de apreciar un retorno de la inversión.

Este sentido, el disco Stirling es similar a la fotovoltaica ya que el retorno económico y energético aumenta a medida que se construye la planta. El diseño modular también permite que el disco Stirling sea potencialmente adecuado para generación energética ampliamente distribuida o fuera de la red.

De todas maneras, por desgracia, estas ventajas se ven mermadas por algunos importantes inconvenientes. Como el motor del disco Stirling produce electricidad de manera directa, la tecnología no necesita un disipador térmico y, por tanto, no ofrece la capacidad de almacenamiento de energía que presentan otros diseños termosolares.

Sin el almacenamiento, el disco Stirling, básicamente, suministra energía de la misma manera que la fotovoltaica. Y, ahora mismo, la fotovoltaica es bastante más económica. Además, también es muy importante que la fotovoltaica sea una tecnología más establecida y fiable.

Con el disco Stirling, según señala un analista solar consultado por CSP Today:"A nivel estructural, existen problemas de ingeniería a la hora de aguantar los discos y tener un buen seguimiento del sol. Desde el punto de vista de la ingeniería, hay algunos retos en los que hay que trabajar".

Materiales duraderos

Zarza cree que estos problemas se pueden superar mediante una mayor investigación en materiales más duraderos que sustituyan al acero que se usa actualmente para las partes y las carcasas del motor Stirling.

"Infinia pensaba que había resuelto el problema con su diseño de pistón flotante pero no fue así", afirma.

De todas maneras, Infinia sigue formando parte de un grupo seleccionado de desarrolladores tecnológicos que ha introducido el disco Stirling en el mercado sin importar cuáles fueran los retos. El mes pasado, la empresa inició las obras de construcción de un proyecto de 1,5 MW en Utah (EE. UU.) que empleará sistemas PowerDish.

Por otro lado, Ripasso Energy (en inglés), un proveedor de tecnología solar con sede en Malmo, Suecia, indica que está abordando el mercado sudafricano junto con un desarrollador que se llama GHG Reductions.

De todas maneras, parece que Wizard Power de Australia ha rechazado los motores Stirling en favor de un bloque energético de ciclo Rankine central que se basa en vapor para su proyecto de disco insignia, Whyalla Solar Oasis de 40 MWe, que utilizará colectores solares de concentración Big Dish de 500 m2.

La escasez de grandes proyectos hasta el momento es frustrante para los observadores que están dispuestos a creer en el potencial del disco Stirling. Un analista indica que es difícil evaluar la tecnología. "No hay muchos datos a partir de los que se pueda trabajar y convencer a la opinión", comenta.

Josefin Berg, analista de la firma de asesoría en energía solar IHS Emerging Energy Research, añade que: "El potencial depende de con quién hables. He oído que algunos creen que el disco Stirling va a resurgir pero, básicamente, se trata de los mismos que lo producen".

 

Para responder a este artículo, escribe a: Jason Deign

O ponte en contacto con la editora: Jennifer Muirhead

 

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