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South African team may have solved solar puzzle even Google couldn't crack | Environment | The Guardian
Tiene buena pinta, se trata de generar energía concentrando los rayos del sol mediante espejos en un punto para calentar un fluido. Algo así como lo que se investiga en la plataforma solar de Tabernas (Almería) pero a escala casera y a un precio más reducido.
South African team may have solved solar puzzle even Google couldn't crack
Pioneering technology to deliver the cheapest, small-scale concentrated solar power plants in the world could revolutionise the renewable energy market
These heliostats, or mirrors to concentrate the sun, in a field near Stellenbosch in South Africa could become the most affordable, small, plug-and play solar solutions in the world.
These heliostats, or mirrors to concentrate the sun, in a field near Stellenbosch in South Africa could become the most affordable, small, plug-and play solar solutions in the world.
It is a problem that has so far stumped even Google’s brainy engineers – how to generate cheap solar electricity using a small-scale array of mirrors to concentrate the sun’s energy.
Now a team at a South African university – led by a former Intel strategic planner – believes they have cracked it. Once they have completed a prototype system in October they have big plans for rolling out the technology.
The idea behind the design – so-called Concentrated Solar Power or CSP – is simple. A field of mirrors on the ground tracks the sun and concentrates its rays on to a central point which heats up. That heat is converted into electricity.
There are a handful of large-scale examples of such solar plants around the world generating electricity, and there are predictions that the technology could generate a quarter of the world’s energy by 2050. But the plants are expensive and it has proved difficult to make them work at smaller scale. Called heliostats, the shaped mirrors are usually large with a huge central base set in concrete. With current technology they are expensive to produce, have to be connected through pricey wiring and need to be installed by highly skilled and large construction crews. This is the main factor that makes CSP more expensive than traditional photovoltaic panels, which have fallen in price by 75% since 2009.
Can the sun cool down Earth?
Paul Gauché is the South African founding director of the Solar Thermal Research Group at Stellenbosch University that is testing a new approach.
“I have managed technology teams from around the world and this is the best team I have managed,” he says proudly, looking around the busy workshop floor.
His team’s aim is to produce CSP technology that will be cheap and quick to install. “We are developing plonkable heliostats. Plonkable means that from factory to installation you can just drop them down on to the ground and they work.” So no costly cement, no highly-trained workforce, no wires, just two workers to lay out the steel frames on the ground and a streetlight-style central tower.
Their work has already attracted the interest of well-known foreign companies, including a German consortium and a Massachusetts Institute of Technology solar company.
Sitting in a control room made from stacked shipping containers, Gauché looks out over the heliostats sprouting like flowers in the field. “Every part in it is manufacturable and installable by two sets of hands, or one rugby player as we found out,” he laughs.
Helio100 is a pilot project with over 100 heliostats of 2.2 sq meters each, generating 150 Kilowatts (kW) of power in total – enough to power about 10 households. According to Gauché, the array is already cheaper than using diesel, the go-to fuel for most companies and businesses during regular power outages in the country. Google’s RE<C initiative, which developed pioneering new renewable energy technology, attempted to build systems like this but they abandoned their research after reporting that they could not do it cheaply enough.
What Gauché’s team has done differently is to reduce the cost of creating heliostats. Around the world CSP is in decline after an initial growth spurt because it currently costs about three times more than using a hybrid system of PV panels together with wind power to generate electricity, explains Prof Tobias Bischoff-Neimz, manager for energy at South Africa’s Centre for Scientific and Industrial Research. “The future for CSP rests with creating power at changing rates, not like a base load power station that runs at full power all the time, but a system that makes the grid more flexible.” He says Gauché’s work to reduce the cost of the technology is vital if CSP is to reach its potential.
Gauché’s team uses smaller mirrors that focus the sun’s rays on to a small surface at the top of the tower. The mirrors track the sun all day – like people watching a tennis ball during a match – and then reset for morning. They focus the sun’s rays into a beam so intense it that can melt the collector in less than five seconds if its cooling water stops flowing. The heating element is like a car’s radiator in reverse; the heat is tras*ferred to moving water that can either create electricity or be used for other work.
Athi Ntisana is a technologist from South Africa’s Eastern Cape province who has been working since the start of the project conceptualising, prototyping and building the finished systems. He is convinced the technology is right for the country.
Could this be the world's most efficient solar electricity system?
“It requires labour, components can be manufactured here in the country and we have land here where sunlight is abundant – and that’s also where there is not much employment. It solves all these problems.”
The team wants their system fully functional by the end of October 2015 but Gauché predicts that once they refine the technology, then economies of scale will ***ow. Referring to Henry Ford’s famous mass-market breakthrough he says: “We are not yet at the model T in CSP. The moment you start to get high volumes, industrialisation, get more scientists, more of everything, then the costs will come down radically.”
Traducción guguelera
Equipo sudafricano puede haber resuelto rompecabezas solar incluso Google no pudo descifrar
Nuevos caminos para la tecnología para entregar los concentrados, las plantas de energía más baratos a pequeña escala de energía solar en el mundo podría revolucionar el mercado de las energías renovables
*Estos helióstatos o espejos para concentrar el sol, en un campo cerca de Stellenbosch en Sudáfrica podría convertirse en las soluciones más asequibles, pequeños, plug-and play solares en el mundo.
*Estos helióstatos o espejos para concentrar el sol, en un campo cerca de Stellenbosch en Sudáfrica podría convertirse en las soluciones más asequibles, pequeños, plug-and play solares en el mundo.
Es un problema que ha dejado perplejos hasta ahora los ingenieros sesudos incluso de Google - cómo generar electricidad solar barata utilizando una matriz pequeña escala de espejos para concentrar la energía del sol.
Ahora, un equipo de una universidad de Sudáfrica - dirigido por un ex planificador estratégico de Intel - cree que ha agrietado. Una vez que hayan completado un sistema prototipo en octubre tienen grandes planes para el despliegue de la tecnología.
La idea detrás del diseño - la llamada energía solar concentrada o CSP - es simple. Un campo de espejos en el suelo sigue el sol y concentra sus rayos a un punto central que se calienta. Ese calor se convierte en electricidad.
Hay un puñado de ejemplos a gran escala de este tipo de plantas solares en todo el mundo la generación de electricidad, y hay predicciones de que la tecnología podría generar una cuarta parte de la energía del mundo para el año 2050. Sin embargo, las plantas son caros y se ha demostrado que es difícil hacerlos trabajar a menor escala. Helióstatos llamados, los espejos en forma general son grandes, con una gran base central situada en concreto. Con la tecnología actual que son caros de producir, tienen que estar conectados a través del cableado caro y necesita ser instalado por los equipos de construcción altamente calificados y de gran tamaño. Este es el factor principal que hace CSP más caros que los paneles fotovoltaicos tradicionales, que han bajado de precio en un 75% desde 2009.
*¿Puede el sol enfriar la Tierra?
Paul Gauche está el director fundador de Sudáfrica del Grupo de Investigación Solar Térmica de la Universidad de Stellenbosch que está probando un nuevo enfoque.
"He dirigido equipos de tecnología de todo el mundo y este es el mejor equipo que he logrado", dice con orgullo, mirando todo el suelo del taller ocupado.
El objetivo de su equipo es producir tecnología CSP que sea barato y rápido de instalar. "Estamos desarrollando helióstatos plonkable. Plonkable significa que desde la fábrica hasta la instalación sólo puede caer abajo en el suelo y trabajar. "Así que no hay cemento costoso, mano de obra no entrenado altamente, sin cables, sólo dos trabajadores para diseñar los marcos de acero en el suelo y un estilo farola torre central.
Vive depresiones del mercado de valores de China en un 7,6%, pero FTSE 100 se recupera - en vivo
Los mercados de valores reaccionaron con columpios más salvajes el martes después de un viaje en montaña rusa en Nueva York
*Lee mas
Publicidad
Su trabajo ya ha atraído el interés de las empresas extranjeras de renombre, incluyendo un consorcio alemán y un Instituto de empresa solar Tecnología de Massachusetts.
Sentado en una sala de control a partir de contenedores apilados, Gauché se asoma sobre los heliostatos que brotan como flores en el campo. "Cada parte en ella puede fabricarse e instalable por dos pares de manos, o un jugador de rugby como nos enteramos", se ríe.
Helio100 es un proyecto piloto con más de 100 helióstatos de 2,2 metros cuadrados cada uno, que generan 150 kilovatios (kW) de potencia en total - lo suficiente para alimentar a unos 10 hogares. Según Gauché, la matriz es ya más barato que utilizar diesel, el go-to de combustible para la mayoría de empresas y negocios durante los apagones regulares en el país. Iniciativa RE <C de Google, que ha desarrollado una nueva tecnología de energía renovable pionero, intentó construir sistemas como éste pero abandonó su investigación después de informar que no podían hacerlo barato suficiente.
Lo que el equipo de Gauché ha hecho diferente es reducir el costo de la creación de helióstatos. En todo el mundo CSP está en declive después de una racha de crecimiento inicial, ya que cuesta actualmente alrededor de tres veces más que el uso de un sistema híbrido de paneles fotovoltaicos, junto con la energía eólica para generar electricidad, explica el profesor Tobias Bischoff-Neimz, gerente de la energía en el Centro de Sudáfrica para la Investigación Científica e Industrial. "El futuro de CSP recae en la creación de energía a precios cambiantes, no como una estación de energía de carga base que funciona a plena potencia todo el tiempo, sino un sistema que hace que la red sea más flexible." Él dice que el trabajo de Gauché para reducir el costo de la la tecnología es vital para que la CSP es alcanzar su potencial.
El equipo de Gauché utiliza espejos más pequeños que se concentran los rayos del sol sobre una superficie pequeña en la parte superior de la torre. Los espejos de seguimiento del sol todo el día - como la gente ver una pelota de tenis en un partido - y acusar recibo de la mañana. Se concentran los rayos del sol en un haz tan intenso que que puede derretir el colector en menos de cinco segundos si el agua de refrigeración deja de fluir. El elemento calefactor es como el radiador de un coche en marcha atrás; el calor se tras*fiere al agua que puede crear electricidad o ser utilizado para otros trabajos en movimiento.
Athi Ntisana es un tecnólogo de la provincia de Cabo Oriental de Sudáfrica que ha estado trabajando desde el inicio de la conceptualización del proyecto, creación de prototipos y la construcción de los sistemas de acabados. Está convencido de que la tecnología es el adecuado para el país.
¿Podría ser este sistema de energía solar más eficiente del mundo?
"Se requiere de mano de obra, los componentes pueden ser fabricados aquí en el país y tenemos tierra aquí donde la luz solar es abundante - y eso es también donde no hay mucho empleo. Se resuelve todos estos problemas ".
El equipo quiere que su sistema totalmente funcional para finales del mes de octubre 2015, pero Gauché predice que una vez que perfeccionar la tecnología, a continuación, las economías de escala seguirán. En referencia a la famosa gran avance para el mercado masivo de Henry Ford, dice: "Todavía no estamos en el modelo T en CSP. En el momento en que usted comienza a conseguir altos volúmenes, la industrialización, obtener más científicos, más de todo, entonces los costos bajarán radicalmente ".
Tiene buena pinta, se trata de generar energía concentrando los rayos del sol mediante espejos en un punto para calentar un fluido. Algo así como lo que se investiga en la plataforma solar de Tabernas (Almería) pero a escala casera y a un precio más reducido.
South African team may have solved solar puzzle even Google couldn't crack
Pioneering technology to deliver the cheapest, small-scale concentrated solar power plants in the world could revolutionise the renewable energy market
These heliostats, or mirrors to concentrate the sun, in a field near Stellenbosch in South Africa could become the most affordable, small, plug-and play solar solutions in the world.
These heliostats, or mirrors to concentrate the sun, in a field near Stellenbosch in South Africa could become the most affordable, small, plug-and play solar solutions in the world.
It is a problem that has so far stumped even Google’s brainy engineers – how to generate cheap solar electricity using a small-scale array of mirrors to concentrate the sun’s energy.
Now a team at a South African university – led by a former Intel strategic planner – believes they have cracked it. Once they have completed a prototype system in October they have big plans for rolling out the technology.
The idea behind the design – so-called Concentrated Solar Power or CSP – is simple. A field of mirrors on the ground tracks the sun and concentrates its rays on to a central point which heats up. That heat is converted into electricity.
There are a handful of large-scale examples of such solar plants around the world generating electricity, and there are predictions that the technology could generate a quarter of the world’s energy by 2050. But the plants are expensive and it has proved difficult to make them work at smaller scale. Called heliostats, the shaped mirrors are usually large with a huge central base set in concrete. With current technology they are expensive to produce, have to be connected through pricey wiring and need to be installed by highly skilled and large construction crews. This is the main factor that makes CSP more expensive than traditional photovoltaic panels, which have fallen in price by 75% since 2009.
Can the sun cool down Earth?
Paul Gauché is the South African founding director of the Solar Thermal Research Group at Stellenbosch University that is testing a new approach.
“I have managed technology teams from around the world and this is the best team I have managed,” he says proudly, looking around the busy workshop floor.
His team’s aim is to produce CSP technology that will be cheap and quick to install. “We are developing plonkable heliostats. Plonkable means that from factory to installation you can just drop them down on to the ground and they work.” So no costly cement, no highly-trained workforce, no wires, just two workers to lay out the steel frames on the ground and a streetlight-style central tower.
Their work has already attracted the interest of well-known foreign companies, including a German consortium and a Massachusetts Institute of Technology solar company.
Sitting in a control room made from stacked shipping containers, Gauché looks out over the heliostats sprouting like flowers in the field. “Every part in it is manufacturable and installable by two sets of hands, or one rugby player as we found out,” he laughs.
Helio100 is a pilot project with over 100 heliostats of 2.2 sq meters each, generating 150 Kilowatts (kW) of power in total – enough to power about 10 households. According to Gauché, the array is already cheaper than using diesel, the go-to fuel for most companies and businesses during regular power outages in the country. Google’s RE<C initiative, which developed pioneering new renewable energy technology, attempted to build systems like this but they abandoned their research after reporting that they could not do it cheaply enough.
What Gauché’s team has done differently is to reduce the cost of creating heliostats. Around the world CSP is in decline after an initial growth spurt because it currently costs about three times more than using a hybrid system of PV panels together with wind power to generate electricity, explains Prof Tobias Bischoff-Neimz, manager for energy at South Africa’s Centre for Scientific and Industrial Research. “The future for CSP rests with creating power at changing rates, not like a base load power station that runs at full power all the time, but a system that makes the grid more flexible.” He says Gauché’s work to reduce the cost of the technology is vital if CSP is to reach its potential.
Gauché’s team uses smaller mirrors that focus the sun’s rays on to a small surface at the top of the tower. The mirrors track the sun all day – like people watching a tennis ball during a match – and then reset for morning. They focus the sun’s rays into a beam so intense it that can melt the collector in less than five seconds if its cooling water stops flowing. The heating element is like a car’s radiator in reverse; the heat is tras*ferred to moving water that can either create electricity or be used for other work.
Athi Ntisana is a technologist from South Africa’s Eastern Cape province who has been working since the start of the project conceptualising, prototyping and building the finished systems. He is convinced the technology is right for the country.
Could this be the world's most efficient solar electricity system?
“It requires labour, components can be manufactured here in the country and we have land here where sunlight is abundant – and that’s also where there is not much employment. It solves all these problems.”
The team wants their system fully functional by the end of October 2015 but Gauché predicts that once they refine the technology, then economies of scale will ***ow. Referring to Henry Ford’s famous mass-market breakthrough he says: “We are not yet at the model T in CSP. The moment you start to get high volumes, industrialisation, get more scientists, more of everything, then the costs will come down radically.”
Traducción guguelera
Equipo sudafricano puede haber resuelto rompecabezas solar incluso Google no pudo descifrar
Nuevos caminos para la tecnología para entregar los concentrados, las plantas de energía más baratos a pequeña escala de energía solar en el mundo podría revolucionar el mercado de las energías renovables
*Estos helióstatos o espejos para concentrar el sol, en un campo cerca de Stellenbosch en Sudáfrica podría convertirse en las soluciones más asequibles, pequeños, plug-and play solares en el mundo.
*Estos helióstatos o espejos para concentrar el sol, en un campo cerca de Stellenbosch en Sudáfrica podría convertirse en las soluciones más asequibles, pequeños, plug-and play solares en el mundo.
Es un problema que ha dejado perplejos hasta ahora los ingenieros sesudos incluso de Google - cómo generar electricidad solar barata utilizando una matriz pequeña escala de espejos para concentrar la energía del sol.
Ahora, un equipo de una universidad de Sudáfrica - dirigido por un ex planificador estratégico de Intel - cree que ha agrietado. Una vez que hayan completado un sistema prototipo en octubre tienen grandes planes para el despliegue de la tecnología.
La idea detrás del diseño - la llamada energía solar concentrada o CSP - es simple. Un campo de espejos en el suelo sigue el sol y concentra sus rayos a un punto central que se calienta. Ese calor se convierte en electricidad.
Hay un puñado de ejemplos a gran escala de este tipo de plantas solares en todo el mundo la generación de electricidad, y hay predicciones de que la tecnología podría generar una cuarta parte de la energía del mundo para el año 2050. Sin embargo, las plantas son caros y se ha demostrado que es difícil hacerlos trabajar a menor escala. Helióstatos llamados, los espejos en forma general son grandes, con una gran base central situada en concreto. Con la tecnología actual que son caros de producir, tienen que estar conectados a través del cableado caro y necesita ser instalado por los equipos de construcción altamente calificados y de gran tamaño. Este es el factor principal que hace CSP más caros que los paneles fotovoltaicos tradicionales, que han bajado de precio en un 75% desde 2009.
*¿Puede el sol enfriar la Tierra?
Paul Gauche está el director fundador de Sudáfrica del Grupo de Investigación Solar Térmica de la Universidad de Stellenbosch que está probando un nuevo enfoque.
"He dirigido equipos de tecnología de todo el mundo y este es el mejor equipo que he logrado", dice con orgullo, mirando todo el suelo del taller ocupado.
El objetivo de su equipo es producir tecnología CSP que sea barato y rápido de instalar. "Estamos desarrollando helióstatos plonkable. Plonkable significa que desde la fábrica hasta la instalación sólo puede caer abajo en el suelo y trabajar. "Así que no hay cemento costoso, mano de obra no entrenado altamente, sin cables, sólo dos trabajadores para diseñar los marcos de acero en el suelo y un estilo farola torre central.
Vive depresiones del mercado de valores de China en un 7,6%, pero FTSE 100 se recupera - en vivo
Los mercados de valores reaccionaron con columpios más salvajes el martes después de un viaje en montaña rusa en Nueva York
*Lee mas
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Su trabajo ya ha atraído el interés de las empresas extranjeras de renombre, incluyendo un consorcio alemán y un Instituto de empresa solar Tecnología de Massachusetts.
Sentado en una sala de control a partir de contenedores apilados, Gauché se asoma sobre los heliostatos que brotan como flores en el campo. "Cada parte en ella puede fabricarse e instalable por dos pares de manos, o un jugador de rugby como nos enteramos", se ríe.
Helio100 es un proyecto piloto con más de 100 helióstatos de 2,2 metros cuadrados cada uno, que generan 150 kilovatios (kW) de potencia en total - lo suficiente para alimentar a unos 10 hogares. Según Gauché, la matriz es ya más barato que utilizar diesel, el go-to de combustible para la mayoría de empresas y negocios durante los apagones regulares en el país. Iniciativa RE <C de Google, que ha desarrollado una nueva tecnología de energía renovable pionero, intentó construir sistemas como éste pero abandonó su investigación después de informar que no podían hacerlo barato suficiente.
Lo que el equipo de Gauché ha hecho diferente es reducir el costo de la creación de helióstatos. En todo el mundo CSP está en declive después de una racha de crecimiento inicial, ya que cuesta actualmente alrededor de tres veces más que el uso de un sistema híbrido de paneles fotovoltaicos, junto con la energía eólica para generar electricidad, explica el profesor Tobias Bischoff-Neimz, gerente de la energía en el Centro de Sudáfrica para la Investigación Científica e Industrial. "El futuro de CSP recae en la creación de energía a precios cambiantes, no como una estación de energía de carga base que funciona a plena potencia todo el tiempo, sino un sistema que hace que la red sea más flexible." Él dice que el trabajo de Gauché para reducir el costo de la la tecnología es vital para que la CSP es alcanzar su potencial.
El equipo de Gauché utiliza espejos más pequeños que se concentran los rayos del sol sobre una superficie pequeña en la parte superior de la torre. Los espejos de seguimiento del sol todo el día - como la gente ver una pelota de tenis en un partido - y acusar recibo de la mañana. Se concentran los rayos del sol en un haz tan intenso que que puede derretir el colector en menos de cinco segundos si el agua de refrigeración deja de fluir. El elemento calefactor es como el radiador de un coche en marcha atrás; el calor se tras*fiere al agua que puede crear electricidad o ser utilizado para otros trabajos en movimiento.
Athi Ntisana es un tecnólogo de la provincia de Cabo Oriental de Sudáfrica que ha estado trabajando desde el inicio de la conceptualización del proyecto, creación de prototipos y la construcción de los sistemas de acabados. Está convencido de que la tecnología es el adecuado para el país.
¿Podría ser este sistema de energía solar más eficiente del mundo?
"Se requiere de mano de obra, los componentes pueden ser fabricados aquí en el país y tenemos tierra aquí donde la luz solar es abundante - y eso es también donde no hay mucho empleo. Se resuelve todos estos problemas ".
El equipo quiere que su sistema totalmente funcional para finales del mes de octubre 2015, pero Gauché predice que una vez que perfeccionar la tecnología, a continuación, las economías de escala seguirán. En referencia a la famosa gran avance para el mercado masivo de Henry Ford, dice: "Todavía no estamos en el modelo T en CSP. En el momento en que usted comienza a conseguir altos volúmenes, la industrialización, obtener más científicos, más de todo, entonces los costos bajarán radicalmente ".
