Comprensión del impacto de las condiciones del viento en la concentración de estructuras de energía solar

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NREL se embarca en un proyecto de modelado computacional de dos años financiado por SETO

Las altas cargas de viento aumentan los costos de diseño estructural de las estructuras de colectores de concentración de energía solar (CSP), como helióstatos y colectores cilindroparabólicos. En un nuevo proyecto de dos años, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) trabajará con la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables del Departamento de Energía. Oficina de Tecnologías de Energía Solar (SETO) para realizar dos mediciones de campo completas a escala de las condiciones atmosféricas de viento turbulento y las cargas de viento resultantes en las estructuras de 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.

Estudios anteriores se han basado en datos de túneles de viento que no capturan adecuadamente los efectos dinámicos observados a escala. En proyectos recientes de 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 del 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 los colectores cilindro-parabólicos. Foto cortesía de Shashank Yellapantula, NREL

“El equipo está compuesto por miembros de todo el laboratorio que trabajan sin problemas para asegurarse de que este importante proyecto sea exitoso y brinde información crítica a los desarrolladores y operadores de plantas CSP”, dijo Shashank Yellapantula, ingeniero de investigación del Centro de Ciencias Computacionales de NREL.

Yellapantula ha sido parte de dos proyectos SETO financiados anteriormente, así como de este esfuerzo de dos años recientemente lanzado. Ha desarrollado y validado modelos de simulación de carga de viento para colectores cilindroparabólicos que han dado como resultado publicaciones revisadas por pares. Él será responsable del desarrollo de modelos computacionalmente eficientes que puedan ser transferidos a la industria al final de este proyecto.

“Espero trabajar con mis colegas de los centros de Ciencia Computacional y Tecnología Eólica Nacional”, dijo Mark Mehos, gerente de grupo de Sistemas de Energía Térmica de NREL dentro del Centro de Sistemas de Almacenamiento y Conversión 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 del viento en las instalaciones de 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.

Artículo cortesía de Laboratorio Nacional de Energías Renovables.

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