08-CentraisSolares

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CENTRAIS SOLARES
Prof. Paulo Cesar C. Pinheiro
Dept. Engenharia Mecânica da UFMG
Outubro 2011
Forno solar em Odeillo (Pirineus 
Orientais, França). 1000 a 3000 ºC
Tipos de sistemas de concentração da 
radiação solar para geração de 
eletricidade solar-térmica
Radiação IncidenteGeração de Vapor
* Valores indicando mudanças dentro do período 1997-2030. 
† US$/Wp suprime o efeito de estocagem termal (ou hibridização para máquina com discos solares). (p) = 
previsão; (d) = demonstrado; (d’) = tem sido demonstrado, for a dos valores dos anos do período.
12.6-1.1*2.4-0.9*4.0-1.3*US$/Wp †
12.6-1.3*4.4-2.5*4.0-2.7*US$/W
3,100-320*475-200*630-275*$/m2
Custo
SIMSIMSIMDesenho Híbrido
BateriaSIMLimitadoDisponibilidade de estocagem
AltoMédioBaixoRisco de Desenvolvimento Tecnológico
Em demonstraçãoEm maior escalaDisponível
ProtótipoDemonstraçãoComercialmenteStatus Comercial
12-25%*(p)7(d’)-20%*11(d’)-16%*Eficiência Anual Líquida
29.4%(d) 23%(p) 20%(d)Eficiência no Pico
25%20-77%*23-50%*Fator de Capacidade Anual
750565390Temperatura (ºC) 
5-25 kW*10-200 MW* 30-320 MW* Tamanho
DiscosTorre concentradoraEspelho Parabólico
Crosbyton Solar Project
Texas Technical University
Disco parabólico fixo
Receptor móvel
Diâmetro 19,7 m
Inclinação 15º
5 MW
Auroville Solar Project
Auroville
Disco parabolico fixo
Receptor móvel
Diâmetro 15 m
Vapor para cocção - 2001
Usina elétrica solar térmica Luz International 80 MW. Concentradores de 
espelhos parabólicos em 46,4 ha Deserto de Mohave (Califórnia)
Sistemas de geração elétrica 
solar térmica com torres
Eletricidade Solar Térmica com Torres
SOLAR TWO
Targasonne (Pirineus, França) Almería (Espanha)
Sistemas de Geração Elétrica com Torres
1996 Sal NitratoSal Nitrato fundida10 EUA Solar Two 
1993 Cerâmica Ar 1 Espanha TSA 
1986 Água/Vapor Vapor de água5 Rússia SPP-5 
1984 Sal Hi-TecSal Hi-Tec2.5 França THEMIS 
1984 Sal Nitrato Nitrato fundido1 EUAMSEE/Cat B 
1983 Sal NitratoVapor de água1 EspanhaCESA-1 
1982 Óleo/Rocha Vapor de água10 EUA Solar One 
1981 Sal Nitrato /ÁguaVapor de água 1 Japão SUNSHINE 
1981 Sal Nitrato /Água Vapor de água 1 Itália EURELIOS 
1981 Sódio Sódio Líquido0.5 Espanha SSPS 
Operação Médio de estocagem Fluído que transfere calor (MWe) País Projeto
Início de Potência
Geração Elétrica com Espelhos Parabólicos
Motor Stirling
Espelho parabólico
Concentrador Solar
The 11 megawatt PS10 solar power tower produces electricity from
the sun using 624 large movable mirrors called heliostats. Espanha
Concentrador Solar
A Maior Usina Solar do Mundo - Deserto de Mojave - California -
354 MW - 6,4 km² Kramer Junction
Solar One
Nevada Solar One plant
180.000 espelhos
Fluido térmico: Óleo mineral aquecido a 400°C
Solar Thermal Test Facility at Sandia National Laboratories
New Mexico desert near Albuquerque
six solar dish engines
mosaic of 82 mirrors that fit together to form a 38-ft-wide parabola. The
mirrors’ precise curvature focuses light onto a 7-in. area
60 MWh/ano
The heat is used to run a Stirling engine, an elegant 192-year-old technology
that creates mechanical energy from an external heat source, as opposed to 
the internal fuel combustion that powers most auto-mobile engines. Hydrogen
gas in a Stirling engine’s four 95 cc cylinders expands and contracts as it is 
heated and cooled, driving pistons to turn a small electric generator. The
configuration of the dish and engine represent the fruit of more than a decade
of steady improvements, developed in collaboration with Arizona-based
Stirling Energy Systems.
Maiores Projetos em Curso nos EUA
Blythe Solar
Capacidade 1000 MW
Área 28,4 km2
Concentradores Parabólicos
Início Dez 2010 Fim 2013
Expansão prevista para 2500 MW
August 27, 
2010
August 
20, 2010
August 13, 
2010
August 6, 
2010
August 6, 
2010
July 28, 
2010
Publicação 
FEIS
25096845850392709Capacidade 
MW
ParabólicoParabólic
o
Fotovoltaic
o
Disco-MotorTorre CentralDisco-
Motor
Tecnologia
Riverside
County, CA
Riverside
County, 
CA
San
Bernardino 
County, CA
San
Bernardino 
County, CA
San
Bernardino 
County, CA
Imperial 
County, CA
Local
NextEra
Energy
Resources, 
LLC
Chevron 
Energy 
Solutions 
Chevron
Energy
Systems
Tessera
Solar
BrightSource
Energy, Inc.
Tessera
Solar
Compania
Genesis
Solar Energy
Blythe
Solar 
Power
Lucerne
Valley
Solar 
Calico Solar Ivanpah
Solar Electric 
Generating 
System 
Imperial 
Valley Solar 
Projeto
Curiosidade: Concentrador Usina Reversível