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Energía solar concentrada (CSP)

1870
  • Auguste Mouchout
Sistema de concentración de energía solar con espejos y turbina de vapor de Auguste Mouchout.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

Concentrated solar power systems use mirrors or lenses to concentrate a large area of sunlight onto a receiver. The concentrated light heats a fluid, which then drives a heat engine (usually a steam turbine) connected to an electrical power generator. This method contrasts with photovoltaics, which convert light directly into electricity. CSP allows for almacenamiento de energía térmica.

La tecnología de energía solar concentrada aprovecha la energía térmica del sol. Existen varios diseños principales. Los colectores parabólicos utilizan espejos curvos para enfocar la luz solar sobre un tubo receptor que recorre la línea focal, calentando un fluido (como aceite sintético) que pasa a través de él. Las torres de energía solar, o receptores centrales, utilizan un gran campo de espejos controlados por computadora llamados heliostatos para seguir al sol y reflejar su luz sobre un receptor central en la parte superior de una torre. Este receptor contiene un fluido de transferencia de calor, como sal fundida, que puede alcanzar temperaturas muy altas (más de 565 °C). Los sistemas Dish-Stirling utilizan un plato parabólico para enfocar la luz solar sobre un receptor en el punto focal del plato, donde calienta un gas (como hidrógeno o helio) para impulsar un Stirling engine. A key advantage of CSP, particularly tower and trough designs, is the ability to integrate almacenamiento de energía térmica. The heated fluid, often molten salt, can be stored in large insulated tanks. This stored heat can be used to generate steam and produce electricity whenever needed, including at night or during cloudy periods, making CSP a more dispatchable form of solar energy compared to photovoltaics.

Las raíces históricas de la energía solar de concentración (CSP) se remontan a siglos atrás, con leyendas sobre Arquímedes usando espejos para incendiar barcos. El primer motor de vapor solar moderno fue construido por Auguste Mouchout en la década de 1860. Sin embargo, la tecnología tuvo un desarrollo limitado hasta que las crisis energéticas de la década de 1970 impulsaron un renovado interés. Las primeras plantas de CSP a escala comercial se construyeron en la década de 1980 en el desierto de Mojave, California.

UNESCO Nomenclature: 3322
Ingeniería energética

Tipo

Sistema de ingeniería

Ruptura

Incremental

Uso

Nicho/Especialización

Precursores

  • Comprensión de la óptica y la reflexión (antigua Grecia)
  • invención de la máquina de vapor (siglo XVIII)
  • desarrollo de la termodinámica
  • Avances en la ciencia de los materiales para fluidos y receptores de alta temperatura

Aplicaciones

  • generación de electricidad a escala de servicios públicos
  • almacenamiento de energía térmica para energía despachable
  • alimentado por energía solar desalinización plantas
  • generación de calor de procesos industriales
  • producción de combustibles solares como el hidrógeno

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • CSP de próxima generación que utiliza turbinas de CO2 supercríticas para una mayor eficiencia
  • Plantas híbridas de CSP y fotovoltaica para optimizar el uso del terreno y la producción de energía
  • Sistemas CSP modulares de bajo costo para comunidades remotas
  • Uso de csp para la producción termoquímica de hidrógeno
  • Integración de csp con procesos industriales que requieren calor a alta temperatura
  • Diseños avanzados de helióstatos que utilizan IA para un seguimiento óptimo
  • csp-powered captura directa de aire of carbon dioxide
  • Soluciones de almacenamiento de energía térmica subterránea para CSP
  • Uso de csp para procesos de reciclaje y tratamiento de residuos
  • Plantas flotantes de CSP en embalses para reducir la evaporación y el uso del suelo
Relacionado con: CSP, energía solar concentrada, heliostato, colector parabólico, torre solar, motor Stirling, almacenamiento de energía térmica, sales fundidas, energía gestionable, energía renovable.

Contexto histórico

Energía solar concentrada (CSP)

1850
1850
1860
1870
1876
1882-01-01
1886-04-23
1850
1850
1850
1867
1875-01-01
1881
1884
1890

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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