Estudio de una planta solar termoeléctrica con tecnología de torre en la isla de Fuerteventura

Abstract

Este Trabajo de Fin de Grado (TFG) presenta el diseño de una planta solar termoeléctrica que se localiza en la isla de Fuerteventura, Islas Canarias. Se plantean diversas regiones de la isla, aunque una en concreto ha sido seleccionada por sus características topográficas y climáticas. Esta central contará con una capacidad de 15 MW de potencia eléctrica, lo que equivaldría a alimentar al 100% de las plantas de desalación de agua de mar de la isla. Para ello, utilizará una tecnología de torre. En el presente trabajo se tratarán aspectos vinculados a la generación de energía solar termoeléctrica (infraestructuras, funcionamientos, almacenamiento térmico…), el cálculo de los parámetros necesarios para su óptimo diseño y operatividad, el análisis de los resultados económicos y energéticos tras una simulación en el programa System Advisor Model (SAM), etc. Todo ello derivará en el diseño de una planta solar termoeléctrica de torre ubicada en 28° 24' 40.7"N y 13° 58' 18.4"W. Esta ha sido estudiada en función de diversos tamaños de almacenamiento que emplean depósitos de sales fundidas. Entre otros resultados, resulta reseñable que, para el estudio de la planta con un valor de múltiplo solar de 3 y un almacenamiento térmico de 9 horas, se conseguiría la reducción en un 0.07 % de las emisiones de gases de efecto invernadero con respecto a lo establecido en el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030, lo que equivale a un descenso del 7.96% de las producidas en Fuerteventura en el año 2018. También, el ascenso a 649.59MW de la potencia eléctrica de origen renovable instalada en Canarias y del 0.67% de la producción de energía eléctrica bruta en comparación con 2019.

This Bachelor's Degree Final Project (TFG) presents the design of a solar thermal plant which is located on the island of Fuerteventura, Canary Islands. Various regions of the island are considered, although one particularly has been selected for its topographic and climatic characteristics. This plant will have a capacity of 15 MW of electrical power, which would be equivalent to feeding 100% of the island's seawater desalination plants. For this purpose, it uses tower technology. In this project, several aspects such as the following ones will be presented: the generation of solar thermal energy (infrastructures, operations, thermal energy storage...), the calculation of the necessary parameters for its optimal design and proper functioning, the analysis of the economic and energy results after a simulation in the System Advisor Model (SAM) software, etc. All of this will lead to the design of a tower thermoelectric solar plant located at 28° 24' 40.7"N and 13° 58' 18.4"W. It has been studied based on several energy storage sizes that use molten salt tanks. Among other results, it is noteworthy that, for the study of the plant with a solar multiple value of 3 and a thermal energy storage of 9 hours, the greenhouse gas emissions would be reduced by 0.07% with respect to what is established in the National Integrated Energy and Climate Plan 2021-2030. This is equivalent to a decrease of 7.96% of those produced in Fuerteventura in 2018. Also, the rise to 649.59MW of the electric power of renewable origin installed in the Canary Islands and to 0.67% of the gross electric power production compared to 2019.