by Ilde Rubio
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11 August 2025
Antecedentes: En el segundo semestre de 2024, la provincia de Qinghai inició el proceso de selección para su "Proyecto Piloto de Demostración de CSP". Esta iniciativa busca aprovechar al máximo las ventajas de la generación de energía solar térmica, como su flexibilidad, compatibilidad con la red eléctrica y capacidad de despacho, para impulsar con fuerza su desarrollo a gran escala e independiente. Los tres proyectos seleccionados recibirán una tarifa de alimentación de 0,55 RMB/kWh. Cada proyecto tiene una capacidad de 350 MW y está equipado con un sistema de almacenamiento de energía térmica en sales fundidas de larga duración. Estos proyectos de demostración aprovecharán al máximo las capacidades de la generación de energía solar térmica para la regulación de picos de demanda, la regulación de frecuencia, etc., contribuyendo así al funcionamiento estable y eficiente del suministro de energía y electricidad de Qinghai. Además, la implementación de estos proyectos sentará una base sólida para el desarrollo a gran escala, económico e inteligente de la tecnología de generación de energía solar térmica en China. El proyecto de CSP de torre Qinghai Yichu Golmud de 350 MW (el «Proyecto») adjudicado a Cosin Solar es el mayor proyecto de energía termosolar de una sola unidad del mundo en términos de capacidad instalada, área de reflexión del campo de helióstatos, escala de almacenamiento de energía y generación de energía anual diseñada. El proyecto utilizará la tecnología de CSP de torre de sales fundidas con núcleo de desarrollo propio de Cosin Solar. Cosin Solar será responsable de la gestión integral del proceso, incluyendo la dirección del proyecto, el diseño general del proceso de la planta (excluyendo el bloque de potencia), el suministro de los equipos del sistema central, la puesta en marcha, la operación y el mantenimiento (O&M) y otros servicios técnicos. Cosin Solar inició la investigación de soluciones de sistemas y tecnologías y procesos clave relacionados para un proyecto de CSP de 350 MW en 2022. Para julio de 2024, la empresa había completado de forma independiente el diseño de la solución del sistema de la planta. Desarrolló con éxito los paquetes de procesos del Sistema de Colectores Solares de Concentración y del Sistema de Almacenamiento e Intercambio Térmico de Sales Fundidas, adecuados para un proyecto de CSP de 350 MW, alcanzando la profundidad básica de diseño. Esto proporciona una sólida garantía técnica para la correcta implementación del proyecto. Posteriormente, el instituto de diseño realizará el diseño de ingeniería basándose en esta base. Actualmente, el proyecto ha completado la preparación y revisión del informe del estudio de viabilidad, así como la licitación y la selección final del diseño de ingeniería. La construcción civil y la licitación de los equipos principales están en marcha. El inicio oficial de la construcción está previsto para septiembre de este año. Unit Capacity Leaps to 350MW Class with Multiple Major Technological Innovations The project adopts a "three-tower-one-unit" design scheme, configured with a 14-hour molten salt energy storage system. The total reflective area of the heliostat field is 3.3 million square meters. Facing the technical challenges of ultra-large-scale concentrating solar collector systems and Molten Salt Thermal Storage & Exchange System, Cosin Solar has innovatively developed multiple core Tower CSP technologies: Ultra-Large-Scale, Intelligent Concentrating Solar Collector System The Project's heliostat field control scale reaches 89,000 heliostats. It will utilize Cosin Solar's self-developed high-precision, intelligent concentrating solar collector system, including 37m² high-precision intelligent heliostats, ultra-large-scale heliostat field cluster control technology, multi-field energy coordination control technology, and high-capacity, safe, and efficient molten salt receiver technology. a. Heliostat and Field Control System Technology Upgrade The scale of the Project's heliostat field imposes higher requirements on heliostat surface shape accuracy and tracking precision. Cosin Solar's self-developed high-precision surface shape control technology, combined with a machine vision-based unattended fully automatic heliostat calibration system, enhances the tracking accuracy of the new-generation 37m² heliostat, effectively ensuring the concentrating efficiency of the Project's heliostat field. Additionally, this heliostat product exhibits excellent wind resistance, with maximum operating wind speed and survival wind speed further improved. Simultaneously, Cosin Solar has further optimized large-scale distributed communication networks and cluster control technologies, enabling intelligent detection, diagnosis, management, and real-time control of the entire heliostat field, meeting the needs of gigawatt-scale peak-shaving solar thermal units. b. High-Capacity, Safe, and Efficient Molten Salt Receiver Technology To address challenges such as long receiver preheating times under high wind speeds, Cosin Solar has developed an optimized molten salt piping design for the receiver system, a receiver header sealing technology adaptable to strong winds and ultra-low ambient temperatures, and an integrated insulation solution. These innovations ensure the safe and efficient operation of the receiver under extreme environmental conditions. High-Reliability, Distributed Multi-Tank Molten Salt Thermal Energy Storage System The Project's thermal storage capacity reaches 10.6 GWh, utilizing four sets of molten salt storage tanks with a total designed molten salt volume of 107,000 tons. Given the massive energy storage scale, high system complexity, and extremely high reliability requirements, Cosin Solar has developed a complete Molten Salt Thermal Storage & Exchange System process package and innovatively proposed a distributed molten salt energy storage system solution and a unique low-position tank short-shaft pump technical solution. a. Distributed Molten Salt Energy Storage System Solution Cosin Solar ha desarrollado una solución distribuida de almacenamiento de energía en sales fundidas para una planta termosolar de torre de gran capacidad, de una sola unidad y multitorre. Esta solución consiste en dispersar los sistemas de almacenamiento térmico de sales fundidas cerca del centro de cada campo de helióstatos y del bloque de potencia. Esto soluciona eficazmente los problemas asociados con el transporte de sales fundidas a larga distancia, como la lenta respuesta del sistema y los largos tiempos de arranque y parada. Además, optimiza la configuración del sistema de almacenamiento e intercambio térmico de sales fundidas y el esquema de transporte para el diseño de una sola unidad y multitorre, basándose en las características operativas de las plantas termosolares con sistema de reducción de picos, lo que reduce significativamente el coste de inversión en tuberías de sales fundidas a larga distancia. Esta tecnología ha sido patentada a nivel nacional e internacional. Ventajas: - Elimina el impacto del retraso del transporte de sales fundidas a larga distancia en el arranque del sistema receptor, lo que mejora la flexibilidad operativa. - Optimiza la configuración del sistema de almacenamiento e intercambio térmico de sales fundidas, lo que permite un despacho de energía más flexible y mejora la resiliencia del sistema. - Mediante la optimización de las tuberías de sales fundidas de larga distancia, el coste total del sistema de almacenamiento térmico se puede reducir aproximadamente en un 10 %. - Solución Técnica de Bomba de Eje Corto con Tanque de Posición Baja Para mejorar la fiabilidad operativa y la rentabilidad del Sistema de Almacenamiento e Intercambio Térmico de Sales Fundidas, Cosin Solar ha desarrollado de forma innovadora la solución de bomba de eje corto con tanque de posición baja. Al acortar la longitud del eje de la bomba de sales fundidas, se aumenta la fiabilidad de la bomba y se reducen los costes de operación y mantenimiento. Simultáneamente, se reduce la proporción de sales fundidas inutilizables («sales muertas»), lo que disminuye el uso de acero para los tanques y el volumen total de sales fundidas necesario. Esta tecnología ha sido patentada en China y en varios otros países y se ha aplicado con éxito en el proyecto de CSP de torre de 100 MW de Jinta Zhongguang. Ventajas: ü Reduce la dificultad de diseño y fabricación de las bombas de sales fundidas al acortar la longitud del eje. Aborda de forma fundamental los desafíos de las bombas de sales fundidas de eje largo, como los altos requisitos de la plataforma de cimentación y la susceptibilidad a las vibraciones, mejorando la fiabilidad de la bomba y la facilidad de mantenimiento. ü Soluciona eficazmente el problema del "nivel muerto de sales" en las soluciones convencionales. El nivel mínimo de líquido del tanque se reduce de aproximadamente 1 metro a menos de 0,5 metros. Esto reduce significativamente el uso de sales fundidas y el consumo de acero del tanque, manteniendo la misma capacidad de almacenamiento de energía. ü Con esta solución, el coste total del sistema de almacenamiento térmico puede reducirse hasta en un 12 % en comparación con los sistemas convencionales. Sistema de Operación Inteligente de Plantas CSP de Alta Inteligencia Las plantas CSP se enfrentan a desafíos como procesos operativos complejos, numerosos equipos, alta complejidad operativa, falta de profesionales cualificados, bajo nivel de inteligencia y dificultades en la evaluación del rendimiento operativo. La práctica operativa del primer grupo de proyectos de demostración de CSP muestra que, debido a la baja automatización de las plantas y la alta dependencia de las habilidades de los operadores, las tasas de generación de energía varían significativamente y las mejoras de rendimiento en la mayoría de los proyectos son lentas. Aprovechando la exitosa experiencia operativa del Proyecto de CSP de Torre Qinghai SUPCON SOLAR Delingha de 50 MW y su amplia experiencia en diseño, procesos, equipos y tecnologías de operación de plantas de CSP de Torre, Cosin Solar ha desarrollado una serie de soluciones innovadoras para abordar estos problemas: a. Plataforma de Entrenamiento de Simulación de Plantas de CSP La plataforma de entrenamiento de simulación, desarrollada por Cosin Solar, ofrece funciones integrales de simulación de equipos de planta y capacitación de operadores, brindando soporte completo para la capacitación del personal de operación y mantenimiento de plantas termosolares. Consta de un sistema de modelo de simulación, un software para la estación de entrenamiento y un software para la estación del instructor. - Modelado y Simulación Precisos: Permite la construcción libre de sistemas mediante la función de arrastrar y soltar visualmente. Convierte rápidamente los esquemas de diseño de sistemas en sistemas de simulación. Admite funciones como simulación meteorológica y simulación de datos de medición de temperatura infrarroja, logrando una simulación completa del estado de las plantas de CSP. - Entrenamiento Operativo Inmersivo: El software de la estación de entrenamiento utiliza la interfaz de control real para simular las operaciones diarias y diversos escenarios de condiciones climáticas anormales y fallas en los equipos. Ayuda a los operadores a familiarizarse con los procedimientos operativos y los planes de emergencia, mejorando rápidamente la capacidad operativa y de respuesta ante fallas. - Gestión Inteligente del Entrenamiento: El software de la estación del instructor controla el progreso y monitorea los datos en tiempo real. El sistema registra y analiza automáticamente los registros operativos de los participantes, generando informes de evaluación cuantitativos basados en múltiples dimensiones, como el cumplimiento de las especificaciones operativas, la velocidad de respuesta y la eficacia de la manipulación. Esto permite una evaluación precisa y orientación para la mejora. b. Sistema de Operación Inteligente para Sistemas de Captadores Solares de Concentración Para abordar dificultades como la alta nubosidad en plantas termosolares domésticas, las complejas condiciones de operación y la alta dificultad operativa, Cosin Solar ha desarrollado de forma independiente un Sistema de Operación Inteligente para el Sistema de Captadores Solares de Concentración. Este sistema puede identificar con precisión los cambios climáticos y cambiar automáticamente los modos de operación, lo que permite el arranque, la captación de calor y el drenaje de sales con un solo clic. El sistema integra datos multimodales para establecer un modelo operativo en tiempo real del Sistema de Captadores Solares de Concentración. Identifica inteligentemente las condiciones locales de sombreado por nubes y emplea una estrategia de control automático de coordinación de la energía del campo para lograr un despacho de energía preciso en condiciones nubladas, reduciendo el vertido de energía y maximizando el aprovechamiento energético del campo de helióstatos. La aplicación de este sistema reduce significativamente la dificultad operativa de la planta, mejora la fiabilidad operativa del sistema y aumenta la energía térmica captada. C. Plataforma de Gestión Inteligente para la Operación de Plantas CSP Cosin Solar ha desarrollado recientemente una Plataforma de Gestión Inteligente basada en servicios en la nube para la Operación de Plantas CSP. Mediante una plataforma de gestión digital inteligente, una plataforma de análisis de datos científicos y una plataforma de supervisión inteligente, aborda integralmente las dificultades para optimizar las operaciones de las plantas de CSP, brindando un sólido soporte a los usuarios en diferentes niveles: - Mejora de la eficiencia de la producción: Proporciona una plataforma de gestión digital inteligente que integra funciones como la gestión de informes diarios de operación, diagnóstico inteligente de equipos, pronóstico meteorológico y alerta de desastres, predicción de energía, etc., mejorando continuamente la eficiencia de la gestión de la planta. - Guía de optimización operativa: Proporciona una plataforma de análisis operativo que incluye análisis estadístico automático de datos operativos y análisis inteligente de las causas de las desviaciones del rendimiento de la planta. Esto ofrece una herramienta eficaz para optimizar continuamente la eficiencia de la planta y maximizar los ingresos. - Mejora de la supervisión del propietario: Proporciona una plataforma de supervisión inteligente que incluye paneles de monitoreo inteligentes locales y remotos. Esto ayuda a los grupos empresariales propietarios a comprender rápidamente el estado de la producción de primera línea, optimizar los procesos de toma de decisiones y mejorar la eficiencia de la gestión. A medida que el sistema eléctrico avanza rápidamente hacia la comercialización, lograr un desarrollo revolucionario en la industria de generación de energía termosolar requiere bajo costo y gran escala. Como el proyecto de energía termosolar de una sola unidad más grande del mundo, el Proyecto CSP Independiente de Qinghai de 350 MW acumulará experiencia crucial en tecnología, equipos, ingeniería y operación. Proporcionará una demostración integral del desarrollo de la industria de la CSP en China y a nivel mundial. Aprovechando su profunda experiencia en el campo de la CSP, Cosin Solar domina plenamente las capacidades clave para el diseño, la construcción y la operación y el mantenimiento de proyectos de CSP de gran capacidad, logrando innovación en tecnologías y sistemas clave. Comprometida con la implementación exitosa del Proyecto CSP de Qinghai de 350 MW, Cosin Solar busca acelerar el desarrollo a gran escala de la industria y la rápida reducción de costos, impulsándola hacia una nueva etapa de desarrollo de alta calidad.