TERMOSOL 1 Y 2

Le promoteur américain NEXTERA ENERGY RESOURCES, l’un des principaux opérateurs de production d’énergie solaire dans les Amériques, est le propriétaire des centrales thermosolaires TERMOSOL 1 et 2, construites dans la municipalité de Navalvillar de Pela (Badajoz, Espagne) avec des sociétés d'ingénierie espagnoles de référence internationale SENER en tête, où la société TRACELEC a réalisé l'ingénierie, la fourniture et l'installation de sa solution de traçage électrique TRACELEC® à la fois dans la partie sels fondus, huiles (HTF) et vapeur (BOP).

Les exigences techniques, en grande partie résolues par TRACELEC dans plusieurs projets de centrales solaires avec la technologie à cylindres paraboliques et sels d'accumulation (TES), d'huile (HTF) et de vapeur (BOP), sont des aspects importants pour le bon fonctionnement de l'installation tel que :

• Garantir les températures de travail du procédé et de maximum des matériaux dans ce type d'installations avec risque d'incendie et d'explosion, dans la circulation des huiles.
• Optimiser le coût énergétique en connectant les câbles chauffants pendant le temps nécessaire à la compensation des pertes thermiques en fonction de la température ambiante.
• Le traçage des points critiques, des tuyaux verticaux, des vannes et des bonnets, où en raison de l'espace et d'une puissance élevée limitée, il faut garantir la rupture des ponts thermiques et la chauffe du système dans des temps impartis.
• L'intégration de systèmes de contrôle et de protection redondants spécifiques à la zone de traitement des sels (TES), dans le but de protéger les drains des pipelines et des réservoirs, des températures supérieures aux températures admissibles.
• L'étendue et la capacité de gestion des équipes de TRACELEC dans l'exécution simultanée de deux projets complexes, totalisant 100 MW, en appliquant leurs connaissances et leur expérience et en assurant l'efficacité et la rentabilité des deux installations.

CARACTÉRISTIQUES ET FONCTIONNEMENT DE L'UNITE THERMOSOLAIRE

Ces unités sont des installations solaires thermiques de production d'électricité durable qui utilisent le soleil comme source d'énergie propre, par le biais de capteur solaire parabolique, ce qui représente le point le plus chaud, en utilisant des techniques de concentration solaire CSP (énergie solaire concentrée). Ces usines contribuent à la sécurité énergétique car elles tirent parti d'une ressource indigène et n'émettent pas de gaz à effet de serre. La caractéristique fondamentale de ce type d'unités est la technologie de miroirs paraboliques et l'utilisation de fluides spécifiques pour le transfert de l'énergie solaire / thermique et leur accumulation respective. Le traçage est un service auxiliaire essentiel pour l’usine, car il assure le maintien de la température des fluides, indispensable à son fonctionnement.

Plus précisément, le fonctionnement des réflecteurs à auges paraboliques consiste à tourner autour d'un axe, à effectuer un suivi solaire, tout en concentrant le rayonnement solaire dans des tubes récepteurs. Un fluide caloporteur (huile synthétique) circule à l'intérieur des tubes récepteurs et est chauffé par les rayons solaires concentrés dans le tube à environ 400°C.

L'huile de transfert de chaleur (HTF) est utilisée pour générer de la vapeur surchauffée à haute pression qui, à travers sa turbine dans le cycle de Rankine, est convertie en énergie électrique. L'huile de transfert de chaleur est également utilisée pour être échangée avec des sels fondus, qui constituent un excellent accumulateur de chaleur, pouvant ainsi générer de la vapeur surchauffée en l'absence de rayonnement solaire. Avec une quantité de sels d'environ 30 000 tonnes, 1 000 MWh d'énergie thermique peuvent être stockés.

Comme on peut le déduire de la description du fonctionnement de l'installation, la capacité de pompage des fluides associés est essentielle pour la production d'énergie électrique et pour la maintenance de toutes les installations. Cela confère au système de traçage un caractère particulièrement critique, responsable du maintien des conditions dans l’ensemble du système.

Les systèmes de traçage électrique constituent l'un des principaux dispositifs existants sur le marché en termes de chauffage industriel ou de maintien de la température. C'est une proposition appropriée pour les grandes et les petites installations à un coût de maintenance très faible, garantissant la sécurité et la fiabilité des exploitations ; en raison de sa grande robustesse et de sa résistance aux aléas climatiques et aux efforts mécaniques imprévus, il assure le maintien d'une température uniforme et contrôlée; en plus d'être soumis à des contrôles exhaustifs et à des tests périodiques, conformément aux réglementations internationales en vigueur.

Le solution de traçage TRACELEC® installé dans les centrales thermiques Termosol 1 et 2 permet de maintenir la température à la fois du fluide de transfert de chaleur (HTF) et du système de stockage de sel fondu (TES) au dessus de la température de congélation, en période de faible irradiation solaire et/ou en période de non production d’électricité. La solution TRACELEC® garantit le bon fonctionnement de l'installation, car elle empêche la congélation des fluides nécessaires à son fonctionnement avec plusieurs facteurs de sécurité. Plus précisément, elle assure à la fois le pompage des sels fondus (maintient à des températures de 265°C) comme de l'huile thermique. La solution TRACELEC® permet de minimiser l'énergie électrique nécessaire pour protección contre le gel, ce qui permet que la production des deux unités soit efficace de manière énergétique.

Le différentiel fourni par la solution TRACELEC pour ce projet de deux usines est que les innovations techniques sont introduites dans la solution TRACELEC®, tant pour les systèmes de traçage et de contrôle et les armoires électriques et de contrôle, en assurant le processus dans la zone de concentration des sels, comme des huiles (HTF) et de la vapeur (BOP) ainsi que la réduction des coûts d'investissement.

• Optimisation de l'installation du câble à isolation minéral pour la zone des sels minéraux (TES) et de l'huile (HTF) et du câble d'auto-régulation pour la zone de vapeur (BOP) et de sa régulation aux points singuliers : soupapes, bonnets de vannes et supports.
• Amélioration de l'algorithme de contrôle pour prolonger la durabilité du câble chauffant à isolation minérale.
• Augmentation de la fonctionnalité du logiciel SOFTrace pour une meilleure analyse et diagnostic de l'état du circuit, ainsi que pour faciliter le processus de démarrage et d'exploitation.
• Système de contrôle TRACELEC® basé sur une nouvelle plate-forme avec des performances et une disponibilité supérieures.
• Amélioration de la construction et de la conception des armoires de distribution PROTrace.

Les travaux dans les deux installations se sont chevauchés dans le temps, soulignant les principales qualités des équipes TRACELEC, la proximité avec le client, à laquelle il a été fourni toute la documentation technique nécessaire; la flexibilité, la participation à la gestion des approvisionnements et, à terme, la capacité à développer les différents travaux simultanément.

TRACELEC a démarré le projet des unités thermosolaires 1 et 2 simultanément en novembre 2011 et a terminé en mars 2013, avec une puissance de 50 MW, évitant l'émission de 149 000 tonnes de CO2 par an. L'usine a été construite sur un terrain de 470 hectares avec plus de 624 collecteurs. L'usine fournit au réseau suffisamment d'énergie pour la consommation de 60 000 foyers.