Las altas cargas de viento aumentan los costos de diseño estructural de las estructuras de colectores de energía solar de concentración (CSP), como heliostatos y cilindros parabólicos. En un nuevo proyecto de dos años, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) trabajará con la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía y la Oficina de Tecnologías de Energía Solar  (SETO) de Energía Renovable  para realizar dos mediciones de campo integrales a escala del viento turbulento atmosférico condiciones y las cargas de viento resultantes en las estructuras CSP. Los conjuntos de datos se utilizarán para desarrollar y validar modelos computacionales que se pondrán a disposición del público para la comunidad de CSP.

IMAGEN @ Shashank Yellapantula

Estudios anteriores se han basado en datos de túneles de viento que no capturan adecuadamente los efectos dinámicos observados a escala. En proyectos recientes durante los últimos dos años, NREL ha aprovechado más de dos décadas de experiencia en modelado de energía eólica para realizar mediciones de campo a escala para caracterizar las condiciones de viento turbulento en la instalación de CSP de cilindro parabólico Nevada Solar One ubicada cerca de Las Vegas. Las mediciones de alta resolución que se recopilarán a través del nuevo proyecto se utilizarán para validar aún más los modelos computacionales de alta fidelidad que se han desarrollado en NREL.

Un mástil meteorológico caracteriza las estelas de viento que rodean cilindros parabólicos. IMAGE@Shashank Yellapantula

“El equipo está compuesto por miembros de todo el laboratorio que trabajan sin problemas para asegurarse de que este importante proyecto tenga éxito y proporcione información crítica a los desarrolladores y operadores de la planta de CSP”, dijo Shashank Yellapantula, ingeniero de investigación en el Centro de Ciencias Computacionales de NREL.

Yellapantula ha sido parte de dos proyectos SETO previamente financiados, así como de este esfuerzo de dos años lanzado recientemente. Ha desarrollado y validado modelos de simulación de carga de viento para cilindros parabólicos que han resultado en  publicaciones revisadas por pares . Será responsable del desarrollo de modelos computacionalmente eficientes que se pueden trasladar a la industria al final de este proyecto.

“Estoy ansioso por trabajar con mis colegas de los centros de Ciencias Computacionales y Tecnología Eólica Nacional”, dijo Mark Mehos, gerente del grupo de Sistemas de Energía Térmica de NREL dentro del Centro de Sistemas de Conversión y Almacenamiento de Energía. “La financiación significativa de la Oficina de Tecnologías de Energía Eólica ha llevado al desarrollo de modelos e instrumentos de dinámica de fluidos computacionales de alta fidelidad para la evaluación del viento en el sitio. Aprovechar estos dólares para apoyar a la comunidad de CSP beneficia a todos los involucrados y debería ser un modelo para la colaboración futura”.

Además del equipo de NREL, hay varios socios de la industria y partes interesadas que servirán como asesores para garantizar que el proyecto siga siendo relevante para la industria. Estos socios incluyen Schlaich Bergermann Partner (SBP), Solar Dynamics, Acciona Energy y el Australian Solar Thermal Research Institute (ASTRI). El equipo de NREL y los ingenieros de Acciona están coordinando actualmente la campaña de medición de viento en la instalación Nevada Solar One de Acciona.

Para obtener información básica sobre la concentración de energía solar térmica o para obtener más información sobre el trabajo de CSP de NREL, visite  www.nrel.gov/csp .