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El sistema de energía solar del Monumento Nacional Natural Bridges es una planta de energía eléctrica experimental en el Monumento Nacional Natural Bridges en la parte sureste del estado estadounidense de Utah . Consta de 256.812 células solares dispuestas en 12 filas, cada una de las cuales mide 200 pies (61 m) de largo. La energía de corriente directa del conjunto se convierte en corriente alterna en un edificio de equipos y luego se suministra a los edificios del personal del parque y al centro de visitantes. El exceso de energía se almacena en un banco de baterías que se utiliza en los días nublados. El sistema está controlado por computadoras y genera menos emisiones que los generadores diésel que reemplazó.
Cuando el gobernador de Utah la inauguró en junio de 1980, era la planta solar más grande del mundo con 100 kW. Posteriormente, la estación de energía solar se redujo a 50 kW y se complementó con un sistema de respaldo de generador diésel que permitió que el panel solar funcionara de manera más eficiente.
La planta de energía eléctrica, ubicada en el Monumento Nacional Natural Bridges , es una empresa experimental conjunta entre el Laboratorio Lincoln del Instituto Tecnológico de Massachusetts y el Sistema de Parques Nacionales y el Departamento de Energía de los Estados Unidos. Fue iniciado en 1979 y cuando el gobernador de Utah lo inauguró en junio de 1980, [1] fue el primer sistema de generación de energía solar del mundo. [2] [3] Está a 6.500 pies (2.000 m) sobre el nivel del mar y está ubicado en un desierto en la esquina sureste del estado estadounidense de Utah . [3] Se instala y ubica una serie de paneles solares en 1,3 acres (0,53 ha) adyacentes al centro de visitantes del parque. El centro de visitantes tiene una plataforma de observación cercana con vista a las células solares y una narración grabada que explica la función de la instalación. [4] [5] Natural Bridges recibe luz solar durante todo el año y está lejos de otras fuentes de energía comerciales, lo que lo convierte en un sitio ideal para un sistema experimental de energía de células solares. [6]
El proyecto de 1980 costó 15 millones de dólares (49.332.000 dólares en dólares de 2022) y una planta de energía 30 años después costaría alrededor de 1,5 millones de dólares (4.933.000 dólares en dólares de 2022) debido a los avances técnicos en la producción de células solares. La central eléctrica funcionó durante 10 años antes de ser cerrada para su revisión y modernización. La planta se redujo de 100 kW a 50 kW y se complementó con un sistema de respaldo de generador diésel que permitió que el panel solar funcionara de manera más eficiente. En ese momento, la modernización implicó agregar 18 kW de nuevos módulos solares de última generación, reemplazar el banco de baterías y actualizar el cableado a un calibre más alto. [7] El sistema de energía eléctrica fue renovado nuevamente en 2003 con nuevas baterías recargables de plomo-ácido de 319 kilovatios e inversores electrónicos de CC a CA de 100 kilovatios. [8]
La planta del sistema fotovoltaico (PV) está a 40 millas (64 km) de la línea eléctrica más cercana. Originalmente constaba de 256.812 células solares individuales con diámetros de 2 pulgadas (5,1 cm) y 3 pulgadas (7,6 cm), dispuestas en 12 filas; Originalmente, estos tenían una capacidad de 100 kW al mediodía con plena luz solar. [9] La energía de corriente continua (CC) generada por las células solares se convierte en energía de corriente alterna (CA). [10] La electricidad de CA se utiliza para el centro de visitantes, seis residencias del personal, instalaciones de mantenimiento y el sistema local de saneamiento de agua. El sistema está protegido con pararrayos. [6] [11]
Cuando la matriz comenzó a funcionar, contenía 39 baterías recargables de plomo-ácido, cada una de las cuales pesaba 1200 libras (540 kg), con una capacidad combinada de 600 kWh (2200 MJ). [6] [11] Esto proporciona suficiente energía para que el parque funcione durante dos días nublados, cuando normalmente utiliza 450 kilovatios-hora (1600 MJ). [6] También hay dos generadores diésel de 40 kilovatios (54 hp). [12] Cuando las baterías están casi completamente cargadas, el sistema de control del conjunto puede desconectar algunas de las 48 estaciones del conjunto. [6]
El sistema fotovoltaico ahorra 30.000 dólares al año en comparación con los generadores diésel que proporcionan la misma cantidad de energía; Además, los generadores son más silenciosos y producen menos contaminación del aire que los generadores diésel. [13] Además, la planta fotovoltaica reduce las emisiones anuales en 400 libras (180 kg) de óxidos de azufre, 2100 libras (950 kg) de óxidos de nitrógeno, 170 toneladas cortas (150 t) de dióxido de carbono y 250 libras (110 kg). de monóxido de carbono. [7]
La matriz constaba de 12 filas de paneles. Cada fila tiene aproximadamente 200 pies (61 m) de largo y tiene 48 células solares de 2 kilovatios (2,7 hp). Los 576 paneles solares tienen una superficie total de 10.645 pies cuadrados (989 m 2 ). Reemplazaron un conjunto de generadores diésel de 40 kilovatios, que utilizaban 1.500 galones estadounidenses (5.700 L) de combustible diésel cada mes. El costoso combustible diesel debía ser transportado en camiones hasta las instalaciones del Parque [14] y llegaba desde 100 millas (160 km) a 130 millas (210 km) de distancia. [9] La red de filas de paneles requirió 288 pilares para sostenerlos. Cada muelle tiene 18 pulgadas (46 cm) de diámetro y su profundidad varía de 1 pie (0,30 m) a 6 pies (1,8 m), dependiendo de la evaluación de la carga por parte del ingeniero y la profundidad de la roca del subsuelo. El levantamiento para la ubicación de cada uno de los muelles se inició el 1 de agosto de 1979. [15]
El campo de paneles solares se compone de noventa y seis marcos de acero. Cada uno mide 8 pies (2,4 m) por 24 pies (7,3 m) y pesa 1500 libras (680 kg). Estos marcos tienen doce marcos adicionales montados dentro de ellos. Hay un total de 1152 conjuntos de subchasis. Estos componentes del marco se ensamblaron fuera del sitio y se enviaron al sitio según fuera necesario para el cronograma de construcción. [16] El Laboratorio Lincoln del Instituto de Tecnología de Massachusetts había contratado a Ford, Bacon y Davis Incorporated de Salt Lake City como sus contratistas principales para todo el trabajo de diseño e instalación de los marcos de acero para el campo de paneles solares. [9]
El edificio de equipamiento fotovoltaico del año 1980 está dividido en tres salas. Una habitación es para el subsistema de baterías que contenía las baterías grandes y pesadas. Otra sala es para los equipos de distribución de energía. La tercera sala tenía los sistemas de control por computadora y el espacio de trabajo. El edificio de equipos fotovoltaicos está diseñado y construido por los contratistas del Servicio de Parques Nacionales bajo la dirección del Laboratorio Lincoln del MIT. [17] Las baterías, los inversores y los cargadores se probaron primero en el MIT y luego se enviaron al sitio. Las baterías tenían una capacidad de almacenamiento de 600 kWh. Se tendieron cables eléctricos hasta un edificio de generadores diésel como respaldo. Se instalaron medidores eléctricos para medir el consumo de energía del edificio y la energía utilizada por todo el sitio. [18]
El diseño del edificio contó con técnicas de ahorro de energía que no permitían que el sol penetrara. La construcción incluyó ventanas de triple acristalamiento, paredes exteriores completamente aisladas, colocación de ventanas alejadas del sol directo y contraventanas térmicas. Una característica de seguridad incorporada es un panel de explosión en caso de explosión de la batería para que los objetos de desecho desaparezcan del alcance de los empleados. Las paredes internas de la sala que albergaba el equipamiento eléctrico, que incluía el inversor y el cargador de baterías, estaban recubiertas con material insonorizante. La habitación tenía un revestimiento de paneles de yeso pintado de negro en las paredes de concreto y está cubierta con un revestimiento de vinilo. Se construyeron estaciones de lavado de ojos y un sistema de protección contra rayos. [19] Las paredes exteriores se cubrieron con láminas estándar de madera contrachapada y luego se cubrieron con revestimiento de cedro para seguir la arquitectura del parque. Se instalaron ventiladores y aires acondicionados. Los pisos se recubrieron con una losa vinílica de amianto. [18]
.Artículo 2070 - La primera planta de energía que utiliza células solares fue inaugurada en los Estados Unidos el 7 de junio de 1980 por el gobernador Scott Matheson en el Monumento Nacional Natural Bridges en el estado de Utah, EE. UU.
{{cite book}}: |last=tiene nombre genérico ( ayuda )37°36′29″N 109°58′37″O / 37.60793°N 109.97690°W / 37.60793; -109.97690