Planta de energía solar Ivanpah

Ivanpah Solar Electric Generating System
Localización
País Estados Unidos
Localidad California
Coordenadas 35°34′N 115°28′O / 35.57, -115.47
Administración
Propietario NRG Energy
BrightSource Energy
Google
Historia
Obras 27 de octubre de 2010[1]​

Características
Coste $2.2 billion
Energía
Potencia 392,8 megavatios
[ivanpahsolar.com Sitio web oficial]

El sistema de generación eléctrica solar Ivanpah es una planta de energía termosolar de concentración ubicada en el desierto de Mojave. La planta tiene una capacidad bruta de 392 megavatios (MW).[2]​ Utiliza 173.500 heliostatos, cada uno con dos espejos que reflejan la energía solar a calderas ubicadas en tres[3]​ torres de energía solar de 140m de altura.[2]​ Tras pruebas en 2013,[4]​ La instalación se inauguró en febrero de 2014. En 2014 era la central termosolar más grande del mundo.[5]​

La planta de $2,200 millones de dólares estadounidesnes fue construida por BrightSource Energy y Bechtel.[6]​ El mayor inversionista privado en el proyecto fue NRG Energy, que aportó 300 millones de dólares. Google contribuyó con $168 millones.[7]​ La presidencia Obama donó $1,600 millones de dólares en garantías de préstamo y la planta está construida en terrenos del gobierno.[8]​[9]​ En 2010, el proyecto se redujo de su tamaño original de 440 MW para evitar perturbar el hábitat de la tortuga del desierto.[10]​

El copropietario de la planta, NRG Energy, anunció en enero de 2025 que estaba rescindiendo contratos con compañías eléctricas y comenzaría a cerrar la planta a principios de 2026, preparando el sitio para que potencialmente se reutilice para un nuevo tipo de energía solar.[11]​[12]​

Ubicación y nombre

La planta Ivanpah se construyó en 6 millas cuadradas (15,5 km²) de tierras gubernamentales en el desierto de Mojave del centro sur,[13]​ al pie del monte Clark en California, al lado de la frontera estatal con Primm, Nevada; por ende, cerca de la frontera entre California y Nevada en el suroeste de Estados Unidos.

La instalación debe su nombre a su proximidad a Ivanpah, California, que se encuentra dentro de la Reserva Nacional Mojave en el condado de San Bernardino y que deriva su nombre de una palabra indígena de origen Chemehuevi, que significa "agua limpia".[cita requerida]

Descripción

Fotografía aérea de la planta de energía solar Ivanpah.
Torre de energía 2 del sistema de generación eléctrica solar de Ivanpah durante su construcción. Los espejos de helióstato a bordo del camión están listos para ser instalados.
Vista del sistema de generación eléctrica solar de Ivanpah desde la carretera Yates Well. A lo lejos se puede ver la cordillera Clark.
Sistema de generación eléctrica solar Ivanpah con las tres torres funcionando, en febrero de 2014. Tomada desde la autopista I-15.
Las brillantes calderas de Ivanpah son claramente visibles al sobrevolar Las Vegas.

El sistema Ivanpah consta de tres plantas de energía solar térmica en 3500 acres (1416,4 ha) de tierras gubernamentales.[14]​ Inicialmente se planeó con 440 MW brutos en 4000 acres (1618,7 ha) de tierra, pero luego se le redujo en un 12%. Está cerca de la autopista interestatal 15 y se encuentra al norte de Ivanpah, California.[15]​ La instalación es visible desde la adyacente Reserva Nacional Mojave, desde el desierto Mesquite y desde el desierto Stateline.[15]​ También es visible desde la zona turística de Primm Valley, ubicado al noreste.

Numerosos helióstatos enfocan la luz solar en receptores ubicados en torres de energía solar centralizadas. Los receptores generan vapor para impulsar turbinas de vapor.

Para la primera planta se encargó el mayor generador de turbina de vapor alimentado íntegramente con energía solar jamás fabricado, con una potencia de 123 MW; se trata de una turbina de recalentamiento de carcasa única MW Siemens SST-900. Siemens también suministró sistemas de instrumentación y control.[16]​ Las plantas utilizan la tecnología "Luz Power Tower 550" (LPT 550) de BrightSource Energy que calienta el vapor a 550 °C directamente en los receptores. Las plantas no tienen almacenamiento ,[17]​ por lo que no producen electricidad al ponerse el sol.

La aprobación del proyecto se concedió en octubre de 2010. Ése mismo mes, el gobernador de California, Arnold Schwarzenegger, el secretario del Interior , Ken Salazar, y otros funcionarios se reunieron en el desierto de Mojave para dar inicio a la construcción.[2]​

Vista de la instalación de energía solar Ivanpah desde la salida de la carretera Yates Well Road de la autopista I-15.

El mayor inverstionista en el proyecto fue NRG Energy, una empresa generadora con sede en Princeton, Nueva Jersey . Aportó 300 millones de dólares.[7]​ El proyecto también recibió una inversión de $168 millones de Google.[18]​ En noviembre de 2011, Google anunció que ya no invertiría en la instalación debido a la rápida caída del precio de los sistemas fotovoltaicos.[7]​ Se proporcionaron $90,000,000 en financiamiento a través del programa de Inmigración de Inversionistas EB-5, administrado en este caso por los Centros Regionales de CMB.[19]​

El proyecto tuvo un costo total de aproximadamente 2.180 millones de dólares,[20]​ recibió una subvención de $1,600 millones de dólares en garantías prestatarias del Departamento de Energía de los Estados Unidos.[21]​ La planta firmó contratos para vender aproximadamente dos tercios de la energía que generaba a Pacific Gas and Electric Company (PG&E), y el resto a Southern California Edison (SCE).[22]​[23]​ PG&E anunció en 2025 que rescindiría sus contratos sujeto a la aprobación de los reguladores.[24]​

Ivanpah Solar Power Facility online
Ivanpah Solar Power Facility online 
Ivanpah's eastern tower online. Note the sunlight glare on either side of the boiler.
Ivanpah's eastern tower online. Note the sunlight glare on either side of the boiler.  
One of the three towers of the Ivanpah Solar Power Facility
One of the three towers of the Ivanpah Solar Power Facility 
A close-up of one of the boilers taken with very low exposure
A close-up of one of the boilers taken with very low exposure 
Solar towers in full operation
Solar towers in full operation 
Satellite photo of Ivanpah (center)
Satellite photo of Ivanpah (center)  

Consumo de combustibles fósiles

La planta quema gas natural fósil cada mañana para comenzar a operar. El Wall Street Journal informó: "En lugar de aumentar la producción de la planta todos los días antes del amanecer quemando el equivalente a una hora de gas natural para generar vapor, Ivanpah necesita más de cuatro veces esa cantidad".[25]​ En agosto de 2014, el estado de California aprobó que Ivanpah aumentara su consumo anual de gas natural de 328 000 000 pies cúbicos (9 287 910,4 m³) ) a 100.000 pies cúbicos (328.000.000 pies cúbicos) de gas natural, según lo aprobado previamente, a 525 000 000 pies cúbicos (14 866 320 m³) En 2014, la planta quemó 254 GWh de gas natural que emiten 46.084 toneladas métricas de dióxido de carbono, lo que es casi el doble del umbral de contaminación a partir del cual las centrales eléctricas y las fábricas de California deben participar en el programa estatal de límites máximos y comercio para reducir las emisiones de carbono.[26]​ Si ese combustible se hubiera utilizado en una planta de turbina de gas de ciclo combinado (CCGT), habría generado alrededor de 124 GWh de energía eléctrica. La instalación utilizó ése gas más energía solar para producir 419 GWh de energía eléctrica (más de tres veces más que la planta de ciclo combinado de gases de efecto invernadero en referencia), todo ello operando a un nivel de producción muy por debajo de su producción esperada. En 2015, la planta mostró cifras de producción más altas, con aumentos en el primer trimestre del 170% respecto del mismo período de 2014.[27]​

La instalación utiliza tres calderas acuotubulares tipo D de Rentech y tres calderas de conservación nocturna. La Comisión de Conservación y Desarrollo de Recursos Energéticos de California aprobó para cada uno una chimenea de " 130 pies (39,6 m) de alto y 60 pulgadas (1,5 m) de diámetro" y un consumo de 6,870 metros cúbicos de combustible fósil.[28]​

Desempeño

El rendimiento de suministro de energía contratado de 640 GWh/año de las Unidades 1 y 3 y de 336 GWh de la Unidad 2[27]​ se alcanzó en 2017, tras una producción drásticamente reducida en los primeros años de operación, en particular en el año de puesta en marcha de 2014.[29]​

En junio de 2015, The Wall Street Journal informó: "15 meses después de su puesta en marcha, la planta está produciendo sólo el 40% de [su producción prevista de más de un millón de megavatios-hora de electricidad cada año], según datos del Departamento de Energía de Estados Unidos".[30]​

Un espejo de helióstato tiene una 75,6 pies cuadrados (7 m²) de superficie reflectante,[31]​ lo que da un total de 151,2 pies cuadrados (14,0 m²) por helióstato. La superficie total reflectante de los helióstatos de la planta resulta en 173.500 helióstatos × 14,05 m 2 / helióstato = 2.437.144 m 2. Si los espejos pudieran estar siempre perpendiculares a los rayos del Sol, en base a la irradiancia, el flujo de energía solar interceptado sería 2,717 MWh/m 2 /año × 2.437.144 m2 = 6.621.720 MWh al año.[32]​

Incendio de mayo de 2016

En mayo de 2016, se informó de un pequeño incendio cuando los espejos desalineados reflejaron la luz del sol en un nivel de la torre de la Unidad 3 que no estaba diseñado para recolectar energía, lo que obligó a apagar la torre para realizar reparaciones.[33]​ Como otra de las tres unidades generadoras de energía ya estaba fuera de servicio por mantenimiento programado, la planta quedó con solo un tercio de su instalación funcional.[33]​ La Unidad 3 reanudó sus operaciones en junio.[34]​[35]​

Impactos ambientales

Se diseñó la planta para minimizar los impactos sobre el medio ambiente natural en comparación con algunas instalaciones solares fotovoltaicas porque el uso de helióstatos no requiere tanta nivelación del terreno.[36]​ El proyecto se construyó sobre un hábitat desértico ecológicamente intacto.[37]​ La instalación fue vallada para mantener alejada a algunos animales salvajes terrestres. Sin embargo, las aves corrían el riesgo de colisionar con los espejos de los helióstatos o de quemarse con el flujo solar creado por el campo de espejos.[38]​[39]​

En 2012, la Asociación de Conservación de Parques Nacionales (NPCA) emitió un informe sobre el proyecto, citando preocupaciones relacionadas con el agua, daños a los recursos visuales e impactos en especies importantes del desierto.

Otro problema en ciernes es el efecto del reflejo del espejo en los pilotos de avión.[40]​[15]​

Tortuga del desierto

La planta en construcción en agosto de 2013

La construcción del proyecto se detuvo temporalmente en la primavera de 2011 debido a los presuntos impactos sobre las tortugas del desierto.[41]​ La construcción se reanudó cuando el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos (USFWS) determinó que no era probable que el proyecto pusiera en peligro a la tortuga del desierto, una especie en peligro de extinción. BrightSource también instaló cercas para mantener la vida silvestre fuera del área.[42]​ En 2010, al proyecto se le redujo de los 440 MW originales, para evitar construir sobre el hábitat de la tortuga del desierto.[10]​

Muchas tortugas encontradas en el sitio fueron reubicadas a otras partes del desierto de Mojave. Sin embargo, los ambientalistas expresaron su preocupación por que las tortugas reubicadas tienen más probabilidades de morir debido al estrés al que se les somete.[43]​[44]​

Aves

Durante las pruebas realizadas en la planta en septiembre de 2013, se encontraron treinta y cuatro pájaros muertos en la misma. Quince tenían plumas muy quemadas, a las que el personal de la planta se refería como "serpentinas" porque se quemaron en vuelo por la intensa radiación de los espejos de los helióstatos.[45]​ Entre febrero y junio de 2014, un equipo de biólogos que monitoreaba el número de muertes de aves reportó un total de 290.[46]​

En abril de 2014, el USFWS informó que en octubre de 2013 se habían recolectado en Ivanpah 141 aves muertas, incluidos halcones peregrinos, lechuzas comunes y reinitas de rabadilla amarilla . Cuarenta y siete de las muertes de aves se atribuyeron al flujo solar.[47]​ Según un informe de Associated Press, «Ivanpah podría ser una megatrampa para la fauna silvestre, ya que la luz brillante de la planta atrae a los insectos, que a su vez atraen a las aves insectívoras que vuelan hacia su muerte bajo los rayos de luz intensamente concentrados».[48]​ Se evaluaron estrategias para mitigar la mortalidad de aves, como radares aviares y LRAD, para mantener a las aves alejadas del sitio, cubrir los estanques para disuadir a las aves acuáticas de merodear y despejar terreno adicional alrededor de la planta para hacerla menos atractiva y más visible para las aves en vuelo.[45]​[49]​[50]​[51]​ Algunas de las muertes de aves ocurrieron cuando la planta estaba en modo de espera y los espejos estaban enfocados por encima de la torre.[52]​

En abril de 2015, The Wall Street Journal informó que "los biólogos que trabajan para el estado estimaron que 3.500 aves murieron en Ivanpah en el lapso de un año, muchas de ellas quemadas vivas mientras volaban a través de una parte de la instalación solar donde las temperaturas del aire pueden alcanzar los 1.000 grados Fahrenheit [540 °C]".[53]​

A fines de 2015, Brightsource publicó los resultados del primer año completo de monitoreo de las muertes de aves y murciélagos en la planta solar Ivanpah. La compañía informó que durante un año de estudio supervisado por la División de Vida Silvestre de California, el número de muertes de aves observadas, ajustado hacia arriba para tener en cuenta las ineficiencias del recuento de cadáveres, fue de alrededor de 3.500 muertes de aves por año causadas por la planta solar Ivanpah.[54]​

En septiembre de 2016, biólogos federales dijeron que alrededor de 6.000 aves mueren anualmente por colisiones o inmolaciones mientras persiguen insectos voladores alrededor de las torres de las instalaciones.

Uso de combustibles fósiles

El uso de gas de Ivanpah Solar es el siguiente, expresado en millones de unidades térmicas británicas (Btu). 1 MWh equivale aproximadamente a 3,4 millones de Btu.

Ivanpah 1

Consumo de gas fósil (millones de Btu)[55]​
Year Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sept Oct Nov Dec Total
2014 31,760 18,369 9,703 22,767 27,198 59,739 37,609 24,261 24,387 14,670 NR NR 270,463
2015 8,249 28,789 29,352 43,618 32,783 49,351 50,815 45,301 38,393 20,485 30,577 33,405 411,118
2016 25,620 37,072 52,382 27,248 53,663 59,477 59,281 48,803 38,492 32,974 24,621 21,420 481,053
2017 28,741 28,074 23,267 40,726 26,001 58,778 52,522 49,036 50,714 20,252 20,901 15,212 357,859
2018 36,314 15,816 35,324 24,087 30,421 70,159 63,494 71,117 35,154 29,440 11,153 30,804 453,283
2019 38,476 10,505 31,693 41,240 n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a 121,914
Total 1,942,972

Ivanpah 2

Consumo de gas fósil (millones de Btu)[56]​
Year Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sept Oct Nov Dec Total
2014 41,657 13,645 18,319 16,234 21,420 34,324 38,984 22,105 22,100 12,976 13,663 19,446 274,873
2015 14,630 19,544 32,438 29,600 42,063 49,999 39,171 43,540 39,894 24,949 33,994 37,370 407,192
2016 36,861 29,874 49,996 14,780 0 21,706 52,315 38,057 34,092 34,587 29,525 23,088 364,881
2017 28,550 26,091 34,818 60,626 30,140 40,428 43,744 23,295 42,716 28,157 24,562 19,038 402,165
2018 32,525 24,106 36,828 23,580 42,921 56,040 52,336 82,818 74,222 28,563 11,882 22,839 497,660
2019 42,768 14,567 22,498 39,362 n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a 119,195
Total 1,923,932

Ivanpah 3

Consumo de gas fósil (millones de Btu)[57]​
Year Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sept Oct Nov Dec Total
2014 29,309 18,498 22,532 13,624 25,321 56,292 33,508 26,337 21,487 15,390 NR NR 262,298
2015 17,473 8,460 29,072 38,642 43,708 48,695 40,115 60,249 36,547 20,547 44,193 39,975 427,676
2016 36,645 41,799 52,801 42,714 27,006 41,573 52,577 22,031 33,361 34,512 29,580 29,875 444,474
2017 30,930 27,660 32,173 35,459 26,456 65,677 47,956 43,363 52,544 15,867 11,493 11,945 401,523
2018 36,667 28,583 57,746 53,768 7,086 59,954 21,139 35,930 36,435 21,661 5,918 13,448 378,335
2019 14,887 22,456 39,329 31,723 n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a 108,395
Total 1,900,858

Total de Ivanpah

Consumo de gas fósil (millones de Btu)
Year Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sept Oct Nov Dec Total
2014 102,726 50,512 50,554 52,625 73,939 150,355 110,101 72,703 67,974 43,036 NR NR 774,525
2015 40,352 56,793 90,862 111,860 118,554 148,045 130,101 149,090 114,834 65,981 108,764 110,750 1,245,986
2016 99,126 108,745 155,179 84,742 80,669 122,756 164,173 108,891 105,945 102,073 83,626 74,383 1,290,308
2017 88,221 81,825 90,258 136,811 82,597 164,883 144,222 115,694 145,974 64,276 56,956 46,195 1,217,912
2018 105,506 68,505 129,898 110,435 80,428 186,153 136,969 189,865 145,811 79,664 28,953 67,091 1,329,278
2019 96,131 47,528 93,520 112,325 n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a 349,504
Total 5,790,918

NR = No reportadon/a = No disponible

Véase también

  • Ver el portal sobre California Portal:California. Contenido relacionado con Renewable energy.
  • Lista de centrales termosolares
  • SEGS
  • Plantas de energía solar en el desierto de Mojave
  • Proyecto de energía solar de Blythe

Lectura adicional

  • Stillings, Jamey (2015). The evolution of Ivanpah Solar (1st edición). Göttingen: Steidl. ISBN 978-3-86930-913-2. 

Referencias

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