Principales diferencias entre la tecnología CCP y la tecnología Fresnel

Las diferencias más sobresalientes entre las plantas de concentrador cilindro-parabólico y las que utilizan espejos Fresnel son las siguientes:

• El precio de las centrales Fresnel es más ventajoso.
• Los espejos de las primeras son curvos, mientras que los de las segundas son rectos. Esto supone cierta pérdida de rendimiento (en torno al 15 % menos de rendimiento óptico), pero a cambio supone un importante abaratamiento en el precio y simplifica las líneas de captación.
• El tubo absorbedor no tiene cubierta de cristal y por lo tanto no se requiere el vacío entre el tubo metálico y la cubierta de vidrio. Esto simplifica y abarata las plantas.
• Las relaciones de concentración son menores en las centrales de concentradores lineales Fresnel. Mientras que las centrales CCP trabajan con relaciones cercanas a 80:1, las de concentradores Fresnel trabajan con relaciones 20:1.
• El campo solar de una planta Fresnel ocupa casi un 40 % menos que una planta CCP. La segunda requiere aproximadamente 20.000 m2 por MW eléctrico instalado, mientras que una planta Fresnel requiere unos 12.000 m2 por MW eléctrico instalado. La razón fundamental está en la separación entre líneas: mientras que la tecnología CCP requiere que las líneas estén separadas entre 15 y 18 metros, la tecnología Fresnel requiere entre 4 y 5 metros de separación, simplemente para facilitar el acceso de vehículos de mantenimiento.
• Las centrales CCP utilizan actualmente un fluido orgánico sintético que encarece notablemente las plantas y complica su operación. Las plantas Fresnel generan directamente vapor, lo que simplifica notablemente el proceso.
• Los niveles de presión en las plantas Fresnel son más bajos. Mientras que las plantas CCP utilizan presiones cercanas a los 100 bar para alimentar la turbina de alta presión, las plantas Fresnel utilizan presiones de hasta 55 bar en el colector Fresnel, presión que después reducen hasta unos 35 bar en el calderín de vapor y con el que se alimenta la turbina de alta presión. La reducción en la presión lleva aparejada la reducción en el rendimiento de la turbina, ya que éste es proporcional al salto de presión. Hay que recordar que también hay una pérdida de rendimiento óptico del campo solar, por lo que el rendimiento global es mucho menor que en una planta CCP.
• Las temperaturas del vapor también son más bajas: 380 ºC de las CCP, frente a apenas 240 de las plantas Fresnel actuales.
• Las centrales CCP tienen un recalentamiento intermedio entre las dos turbinas, lo que permite mejorar el rendimiento del ciclo y alejar el vapor de las condiciones de condensación. Las plantas Fresnel trabajan con vapor saturado tanto en la turbina de baja como en la de alta, de manera que hay condensaciones desde el primer momento en que empieza la expansión. Como consecuencia, las turbinas empleadas en las plantas Fresnel siempre serán turbinas de pocas etapas, un rendimiento bajo y una necesidad constante de mantenimiento. El intervalo entre revisiones también será menor, y la turbina proporcionalmente más cara al tener que utilizar materiales especiales en los álabes.
• Los rendimientos del ciclo agua-vapor consecuentemente son mucho menores. Frente al 39 % que alcanzan las plantas CCP, las Fresnel se quedan muy lejos, casi 12 puntos por debajo.