Diseño de un reactor de sales fundidas para su empleo en calentamiento urbano y/o en una red híbrida nuclear-renovable

Pascual Fort, Carmen (2021). Diseño de un reactor de sales fundidas para su empleo en calentamiento urbano y/o en una red híbrida nuclear-renovable. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Diseño de un reactor de sales fundidas para su empleo en calentamiento urbano y/o en una red híbrida nuclear-renovable
Author/s:
  • Pascual Fort, Carmen
Contributor/s:
  • Mínguez Torres, Emilio
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: September 2021
Subjects:
Freetext Keywords: Molten Salt Reactor (MSR) / Reactor de sales fundidas , Small Modular Reactor (SMR) / Reactor modular, Stable Salt Reactor (SSR), Sistema Híbrido Nuclear-Renovable, Intermitencia renovable, Demanda eléctrica, Almacenamiento, Curva de pato, GridReserve, District Heating / Calefacción Urbana, Cogeneración nuclear, Factor de potencia, Emisiones
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería Energética
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

En la actualidad, la energía renovable representa el mayor foco de atención para la descarbonización del sector energético, para la lucha contra el cambio climático. Tecnologías como la solar fotovoltaica o la eólica se encuentran en el punto de mira y de desarrollo, pero… ¿Y si no hay sol? ¿Si es de noche? ¿Qué ocurre si el viento no sopla? Esta intermitencia advierte que el suministro renovable no es constante y seguro, convirtiéndose en uno de los grandes retos del sector energético. Para solventar esta intermitencia se proponen utilizar sistemas de almacenamiento que acumulen el excedente renovable o tecnologías dependientes de un combustible que posean entonces, la flexibilidad necesaria para adaptarse a ellas. Algunas de estas tecnologías son el ciclo combinado, los motores diésel, las turbinas de gas o la nuclear, por ejemplo. De entre todas ellas, la nuclear tiene un gran atractivo puesto que es una energía cero emisiones y el combustible que utiliza es asequible y se reparte en abundancia de forma más o menos homogénea por el globo. Sin embargo, la nuclear tiene también sus propios desafíos: gestión de residuos, seguridad y percepción pública. Estos están siendo afrontados por los nuevos reactores de Generación IV. De entre estos reactores, el trabajo se centra en el estudio de los reactores de sales fundidas, unos reactores atípicos actualmente, pero que tienen gran potencial para afrontar los desafíos de la nuclear; sobre todo en materia de gestión de residuos, ya que son capaces de reaprovechar el combustible gastado de otros reactores de agua. Así, con una nuclear renovada, se pretende solventar la intermitencia renovable conformando un sistema híbrido nuclear-renovable. El sistema híbrido puede resolver la intermitencia de dos formas: junto con un sistema de almacenamiento o mediante la cogeneración nuclear. Este trabajo analiza ambas alternativas: el sistema de almacenamiento propuesto es GridReserve diseñado por la compañía Moltex Energy para su reactor de sales fundidas SSR-W y la cogeneración nuclear se plantea para calentamiento urbano. Para evaluar la viabilidad de estos sistemas se han estudiado dos escenarios distintos: la intermitencia fotovoltaica en las Islas Baleares y la propuesta de calefacción urbana en Galicia. La intermitencia fotovoltaica y su mayor penetración en el mix producen un problema predecible conocido como la curva de pato. Las Islas Baleares presentan un contexto energético con tendencia a que esto ocurra. Tras modelar la demanda eléctrica diaria balear se han propuesto tres escenarios para cubrirla: suministro fotovoltaico, suministro híbrido y suministro nuclear. Para estos escenarios se ha calculado la cantidad de potencia instalada requerida, así como las emisiones salvadas por estos. La evaluación de la cogeneración nuclear para calentamiento urbano se ha realizado con el objetivo de conocer en qué medida esta cogeneración favorece el aprovechamiento de la planta. Esto se ha analizado con el cálculo del factor de capacidad de la planta. Previo al cálculo, así como se realizó para el escenario balear, se modelizan la demanda y la producción renovable no gestionable. En especial, para este estudio de cogeneración para calentamiento urbano, se calculó también un modelo de la demanda térmica

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Item ID: 68684
DC Identifier: https://oa.upm.es/68684/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:68684
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 03 Nov 2021 05:16
Last Modified: 26 Feb 2022 17:26
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