El informe anual 2024 del Consorcio de Heliostatos para la Concentración de Energía Solar-Térmica (HelioCon) detalla una serie de nuevos avances para mejorar el costo y el rendimiento de los heliostatos, incluida una herramienta de control de calidad de heliostatos universalmente adaptable desarrollada en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) y una plataforma de código abierto desarrollada en los Laboratorios Nacionales Sandia para compartir datos, código y herramientas educativas para la fuerza laboral para la comunidad global de energía solar de concentración (CSP).
El informe anual 2024 de HeliCon destaca los avances de los miembros en la preparación de herramientas de metrología, medición y control de heliostatos para su comercialización. Estos avances incluyen un sistema de control inalámbrico de circuito cerrado de campos solares, herramientas de caracterización óptica no intrusiva (NIO), la técnica de pendiente de alineación de franjas ópticas solares (SOFAST) y la evaluación de facetas de espejos compuestos. Asimismo, el informe también expone que los socios de la industria están probando dos importantes proyectos de HelioCon: ReTNA y OpenCSP.
Proyecto ReTNA
El proyecto ReTNA se centra en el desarrollo de una herramienta de control de calidad comercial adaptable para fabricantes de heliostatos. Para abordar la cuestión de cómo los fabricantes pueden comprobar la óptica de los heliostatos antes de su utilización en el campo, los investigadores del NREL utilizaron una herramienta existente que habían desarrollado para probar heliostatos al aire libre (la medición NIO) como punto de partida para desarrollar un nuevo método de medición para uso en interiores.
El equipo estableció especificaciones para que la nueva herramienta de medición óptica fuera útil para la industria. Independientemente del tamaño y la forma de los heliostatos, la herramienta debería ser de bajo coste, requerir una configuración mínima, medir un heliostato en menos de un minuto y utilizar la iluminación disponible a lo largo de la línea de producción en un almacén o laboratorio.
La evaluación no intrusiva de objetivos reflejados (ReTNA) mide la pendiente y la inclinación de los heliostatos mediante deflectometría, o reflexión desviada, con una cámara disponible en el mercado. La cámara captura imágenes de un panel de objetivo impreso que se puede montar en una pared o incluso en el techo, y la visión por computadora une múltiples imágenes reflejadas del objetivo con patrón para crear una medición precisa de cada espejo.
Debido a que ReTNA es tan fácilmente adaptable, la herramienta puede medir la pendiente de la superficie y la inclinación de las facetas de heliostatos de varios tamaños y en cualquier orientación a lo largo de una línea de ensamblaje.
Proyecto OpenCSP
Respecto al proyecto OpenCSP, es una plataforma de código abierto para compartir código y datos y desarrollar la fuerza laboral. Esta plataforma servirá como un entorno colaborativo donde la comunidad CSP puede compartir código, datos y modelos de diseño asistido por computadora, así como herramientas para la educación de la fuerza laboral.
OpenCSP fue diseñado para crecer como un repositorio de información y se lanzó en 2024 con una serie de herramientas y conjuntos de datos ya implementados, incluidos objetivos ópticos para pruebas de metrología de heliostatos y el código SOFAST 2.0 de Sandia en Python.
SOFAST es una herramienta adaptable y de bajo costo que se puede utilizar en toda la industria para crear mapas de pendiente de alta fidelidad de espejos solares de concentración.