Solar y renovables

At the forefront of CSP since 2006

La Ingeniería de Energías Renovables y el campo de la Energía Termosolar de Concentración (CSP) es donde todas las capacidades de CADE se materializan claramente desde los inicios del sector, como un socio fuerte y fiable a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto, que abarca desde I + D hasta plantas operativas.

Actualmente, 18 plantas CSP operativas en todo el mundo cuentan con CADE regularmente para evaluar, optimizar y mejorar los principales sistemas y equipos críticos de la planta.

CADE, conjuntamente con los principales contratistas «epecistas» o EPC del mundo, desarrolla nuevos conceptos de tecnología y de ingeniería de energías renovables en torno a la mejora de la eficiencia y la disponibilidad, así como los nuevos conceptos de tecnología de planta destinados a alcanzar la paridad de la red CSP.

Andasol
Andasol 1 & 2 CSP plant (Spain)

Proyectos ejecutados en Ingeniería de Energías Renovables

  • Análisis performance térmico/hidraúlico/mecánico de equipos estáticos e intercambiadores.
  • Estudio de evaluación de causas de fallo por rotura y medidas correctoras del sistema de ensamblaje de ball joints del colector solar.
  • Estudio de viabilidad instalación de mangueras flexibles.
  • Definición y estudio de opciones de reparación de grietas  en tuberías de gran diámetro (HTF).
  • Estudio para instalación de line-stop en tuberías.
  • Análisis causa raíz de fallo (RCA) en la integridad mecánica de tubuladuras en tanques de sales.
  • Evaluación de fenómenos de vibración en bombas de tanques de sales.
  • Evaluación de roturas en tuberías de sales fundidas.
  • Análisis de causa raíz de fallo (RCA) en intercambiadores (tren generación de vapor, tren sales)
  • Red de drenaje de HTF zona Main y Caldeo para reducción de tiempo de parada de equipos.
  • Diseño de sistema de drenaje de sales y sistema de separación HTF – Sales (fallo intercambiadores).
  • By pass campo solar. Independización campo solar e isla de potencia.
  • By pass equipos TGV: mejora disponibilidad.
  • By pass intercambiadores sales – HTF: mejora disponibilidad.
  • By-pass BP Precalentadores: Mejora de mantenimiento
  • Definición válvulas de control para calderas HTF (control de temperatura superficial en tubos de caldera).
  • Optimización del nivel de HTF en sistema de expansión para evitar arrastre de nitrógeno.
  • Adecuación de planta para pruebas reglamentarias (lado vapor y lado HTF).
  • Diseño de sistema de enfriamiento y condensación de HTF/N2 en disparos de PSV: diseño tanque Quench.

Equipo estático: TGV, Precalentadores, Tanques de almacenamiento, Tren de Sales:

  • Estudio cargas nominales y parciales reales vs proyecto
  • Análisis de choques térmicos
  •  Evaluación de fatiga
  • Análisis de vibraciones

Equipo Dinámimco: Bombas Main, Bombas BFW, Bombas de Sales

  • Análisis de puntos operacionales /curva de bombas (Q min, Q max, BEP).
  • Análisis de vibraciones.
  • Análisis de operaciones deO & M vs operación.
  • Revisión de instalación y cargas en tubuladuras.

Resultados

  • Evaluación del daño operacional acumulado y vida remanente.
  • Identificación de límites operacionales (choques, rampas, caudales).
  • Evaluación de mejoras operacionales, de mantenimiento y mecánicas.
  • Optimización de consumos de bombeo.
  • Simulación térmica e hidráulica de TGV:
    • Simulación de intercambiadores según plano de fabricante.
    • Análisis de datos DCS.

Resultados:

  • Respuesta real de intercambiadores vs proyecto.
  • Análisis del rendimiento y pérdidas térmicas.
  • Identificación de fouling acelerado: pérdida de rendimiento, aumento DeltaP
  • Identificación fallos mecánicos: by pass, poros.
  • Identificación de steaming y vaporizaciones (en PH): ensuciamiento, erosión.
  • Identificación de riesgo mecánico por vibraciones.
  • Propuestas de ENDs en caso de ser necesario: boroscopias, medición de espesores, análisis de restos (en continuo, o parada).

Simulación térmica e hidráulica HTF:

  • Simulación de Intercambiadores de Sales según los planos de fabricante.
  • Análisis de datos  DCS.

Resultados:

  • Optimización potencia y tiempo de carga/descarga: curvas de potencia intercambiada en función de caudales de operación.
  • Identificación de influencia de Ratio Q HTF/Q sales en temperatura de tubos: integración de seguridades en DCS para no superar límites del fabricante.
  • Límites en operacionale por vibraciones

Simulación de caso de fallo: operación con  resto de intercambiadores operativos

Resultados

  • Curva de potencia en función del número de intercambiadores de calor disponibles
  • Diseño del sistema de by-pass para operar en caso de fallo. Ingeniería básica y de detalle
  • Análisis del comportamiento de resto de equipos operativos en función de las hipótesis de fallo de equipo.
  • Análisis de la capacidad de aumentar caudales por equipos operativos para compensar reducción de potencia.
  • Diseño de sistemas de by-pass (ingeniería básica y detalle).
  •  
  • Análisis de pruebas boroscópicas
  • Análisis de mediciones de espesor
  • Análisis de muestras (análisis de elementos, análisis de compuestos)

Resultados:

  • Análisis de los mecanismos causantes: vaporización, mecanismos de corrosión, etc.
  • Influencia sobre el rendimiento térmico
  • Influencia sobre la vida remanente 
  • Propuestas de seguimiento y mejora
  • Water quality: revision of operation conditions (DCS and plant’s analytics) Vs recommendable values.
  • Effect/impact of water quality over main equipment.
    • Heat exchangers: corrosion, depositions, performance loss
    • Steam turbine: fouling (Na, Si, metallic oxides) and performance loss
  • Mechanical carryover analysis in Steam Generator (fouling of SH and steam turbine).
  • Revision of sampling procedure along continuous operation.
  • Definition of monitoring procedures.
  • Herramienta para la monitorización del ensuciamiento en turbina de vapor:
    • Cálculo de la tasa de ensuciamiento
    • Estimación tiempo hasta parada para limpieza.
  • Identificación de puntos susceptibles de acumulación de N2 y cálculo de N2 acumulado
  • Evaluación de la velocidad de arrastre  en cada punto
  • Evaluación de las necesidades de venteo en función de su influencia en equipos aguas abajo.
  • Diseño de sistema de venteo

Confian en nosotros

En la Vanguardia del sector Termosolar desde 2006
Ingeniería y Consultoría en plantas CSP

Termosolar y renovables

Petróleo y gas

Generación de Energía

Otras Industrias

Sector Termosolar

Actividades y Capacidades

La tecnología de generación solar térmica (Concentrated Solar Power – CSP) es donde todas las capacidades de CADE se materializan claramente desde el inicio del sector, como un socio fuerte y confiable durante todo el ciclo de vida del proyecto, desde la I + D hasta las plantas operativas.


CADE desarrolla nuevos conceptos de tecnología e ingeniería en torno a la mejora de la eficiencia y la disponibilidad de las plantas de CSP existentes, así como nuevos conceptos de tecnología solar térmica aplicados a la industria que consume calor.

Proyectos CSP 

Ingeniería de la Propiedad

Permitting. Ready-to-Build

Ingeniería Básica y Detalle

Procurement

Supervisión de Construcción

Puesta en Marcha

Plantas en Operación

Soluciones de Proceso

Consultoría de Integridad y Performance

Ingeniería Integral de Modificaciones y Mejoras

Adecuación a Inspecciones de Nivel C

Tecnología

solidTES – Almacenamiento Térmico

processCSP – Calor Industrial

ZeroLD – Recuperación de Agua

MSLoop – Plantas CSP de Sales como HTF

Digitalización

Gemelo Digital

InCycle

Edit
Ingeniería de la Propiedad

Ingeniería FEED (Front-and-End-Engineering Design)

Selección y evaluación de equipos y sistemas principales

Estudios de viabilidad técnico-económica (CAPEX-OPEX)

Generación Pliegos y Especificaciones EPC

Control de ejecución proyecto EPC

Permitting / Ready-to-Build

Proyecto Básico

Solicitudes y Autorizaciones de proyecto

Tramitación con la Administración

(Municipal/Regional/Nacional)

Ingeniería Básica y Detalle 

Ingeniería multidisciplinar para el Desarrollo conceptual y detallado de plantas CSP >50MW:

  • Campo Solar – HTF
  • Generación de Vapor
  • TES – Sistema de almacenamiento térmico en sales fundidas
  • Bloque de Potencia
Procurement

Equipos, Unidades Paquete, Contratistas

Especificaciones de compra y tabulación técnica de ofertas

Seguimiento y supervisión de fabricación y suministro

Inspección en taller y recepción de equipos

Supervisión de Construcción

Civil, Sistemas Mecánicos, I&C, Electricidad

Puesta en Marcha

Definición de protocolos, manuales y pruebas PEM

Edit
Soluciones de Proceso

Campo Solar: ​

  • Equilibrado Hidráulico​
  • Análisis performance ​
  • Análisis del estado de tubos: estrategias de sustitución.​
  • Análisis de riesgo de degradación térmica de HTF.​

TES: Mejoras sistema de almacenamiento​

  • Estrategias de carga/descarga​
  • Sistemas de drenaje en caliente​
  • Sistemas de gestión de fugas (HTF / Sales)​
  • Simulación de tanques de sales.​
  • Análisis Tren Intercambiadores HTF / Sales​

TGV: Análisis Trenes de Intercambiadores​

Sistema de agua de alimentación / Vapor

  • Desgasificador​
  • Bombas de alimentación​
  • Redes de PSVs​
  • Mejoras en sistema de dosificación y muestreo.​
  • Análisis performance turbina de vapor​
  • Estrategias de operación para evitar problemas operacionales (steaming, corrosión, ensuciamiento, choques térmicos)​
Consultoría de Integridad y Performance

Evaluación de condición sistemas y equipos principales. Determinación de daño acumulado, vida remanente y probabilidad de fallo.

Definición e implementación de Estrategias de Mejora para la operación, disponibilidad y fiabilidad de equipos y sistemas principales (CS/HTF/TES/GV).

Consultoría de integridad y análisis causa-raíz de fallo en servicio de equipos y sistemas principales.

Consultoría Técnica (owner’s advisor) para la evaluación y resolución de disputas con proveedores en relación a garantías, rendimiento y/o fiabilidad de equipos y sistemas

Edit
solidTES – Almacenamiento Térmico

Tecnología de almacenamiento térmico basada en hormigón y áridos

I+D 

Evaluation of the Dispatchability of a Parabolic Trough Collector System with Concrete Storage – EDITOR

Ingeniería Feed y conceptual

Integración con:

  • procesos existentes (vapor, agua caliente, aceite térmico, aire, electricidad)  
  • fuentes energéticas existentes (calor residual, PV, vertidos térmicos o eléctricos)
 

Ingeniería Básica y de Detalle

Proyectos Llave en Mano

processCSP – Calor Industrial

Solución para aporte térmico a la industria basado en solar de concentración con tecnología cilindro parabólica o Fresnel y con almacenamiento térmico.

Ingeniería Feed, conceptual y evaluación de tecnologías

Integración con procesos existentes (vapor, agua caliente, aceite térmico, aire, sistemas de frio)

Ingeniería Básica y de Detalle

Proyectos Llave en Mano

Edit
Planta CSP Digital

Portfolio de digitalización e industria 4.0 enfocado a planta termosolar

Mejora de gestión de activos y O&M bajo paradigma 4.0, desde equipo o activo concreto, unidades o sistemas, hasta planta completa

Modelo 3D inteligente de planta:

  • ESCANEO LASER 3D: Generación de nubes de puntos y modelos fotorrealistas de planta para gestión mejorada
  • MAQUETA 3D INTELIGENTE: Generación de maqueta 3d incluyendo datos e información de activos y operación y mantenimiento

Gemelo digital: monitorización y análisis de activos críticos en tiempo real para toma de decisión y predicción: 

  • Mantenimiento basado en condición y predictivo
  • ANALISIS-MONITORIZACIÓN de estado, integridad, vida y prevención de fallo equipos críticos
  • GEMELO DIGITAL completo de equipos o sistemas con sensorización, monitorización, análisis inteligente, capacidad de simulación y experimentación, para mejora de rendimiento y eficacia del equipo o sistema.
InCycle

Metodología para el análisis y optimización de ciclos de vapor renovables.

  • Análisis de la calidad del agua vs Normativa y estándares del sector
  • Revisión del sistema de muestreo
  • Revisión del sistema de dosificación
  • Análisis del estado actual de equipos:
    • Corrosión (pitting, FAC, bajo depósito, …) 
    • Fouling, performance, by-passes, etc).
    • Daño acumulado por operación actual (fatiga, choques térmicos)
  • Identificación de mejoras operacionales para evitar las desviaciones detectadas (aumento vida útil, mejora rendimiento)
  • Análisis del rendimiento del ciclo
  • Reducción de fugas (PSVs, drenajes, purgadores)

Plantas CSP en las que estamos presentes

Actualmente, 25 plantas CSP operativas en todo el mundo cuentan con CADE regularmente para evaluar, optimizar y mejorar los principales sistemas y equipos críticos de la planta.

Proyectos tipo ejecutados

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Equipos Estáticos: Tren Generación de Vapor, Tren intercambiadores de Sales, Tanques de almacenamiento de sales
  • Evaluación de cargas nominales y reales parciales vs. proyecto
  • Análisis choques térmicos
  • Evaluación a Fatiga
  • Análisis de vibraciones
Equipos Dinámicos: Bombas Main, Bombas de agua de alimentación, Bombas sales fundidas.
  • Análisis puntos de operación vs curvas de diseño(Q min, Q max, BEP)
  • Análisis de vibraciones
  • Análisis O&M Vs, operación
Principales Resultados Obtenidos:
  • Evaluación del daño acumulado y determinación de vida remanente
  • Identificación de límites operaciones (choques térmicos, rampas de calentamiento, caudales)
  • Identificación de mejoras operacionales, mejoras de mantenimiento y mejoras mecánicas
  • Optimización de consumo de bombas
  • Identificación de pérdidas térmicas
  • Estado del mantenimiento general de la planta o sistemas de la planta
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Simulación térmica e hidráulica de los intercambiadores HTF/Sales
  • Simulación de los intercambiadores de calor de acuerdo a documentación de fabricante
  • Análisis de datos de operación según DCS
Principales Resultados Obtenidos
  • Optimización de entrega de energía y curva de carga/descarga: Curvas de energía intercambiada en función de caudales de operación
  • Influencia e identificación del ratio Q HTF / Q SALES Vs. Temperatura de tubos: Integración de seguridades en DCS para evitar alcanzar los límites establecidos por el fabricantes
  • Límites operacionales debido a vibraciones
Simulación de eventos de fallo: Operación del sistema con el resto de intercambiadores
Principales Resultados Obtenidos:
  • Curva de potencia en función del número de intercambiadores disponibles
  • Diseño de sistema by-pass para operar en caso de fallo. Ingeniería básica y detalle.
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Simulación térmica e hidráulica del tren de Generación de Vapor
  • Simulación de los intercambiadores de calor de acuerdo a documentación de fabricante
  • Análisis de datos de operación según DCS
Principales Resultados Obtenidos:
  • Respuesta real de los equipos Vs. Proyecto
  • Análisis de performance y perdidas de energía (calor)
  • Identificación de fouling acelerado: bajo rendimiento, incremento de DeltaP
  • Identificación de fenómenos de steaming y vaporización en Preheater: fouling, erosión.
  • Identificación de riesgo mecánico debido a vibraciones
  • Propuesta de mejoras operacionales
  • Propuesta y definición de ENDs en caso de ser requerido: boroscopias, medición de espesores, análisis de muestras y residuos (durante operación, durante parada) 
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  • Análisis del rendimiento del resto de equipos disponibles bajo la hipótesis de fallo de alguno de los equipos del tren
  • Análisis del incremento de caudal potencial en el resto de equipos disponibles para compensación por reducción de producción del equipo que presenta fallo
  • Diseño de sistema by-pass (ingeniería básica y de detalle)
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Análisis causa raíz para determinar el origen de la aparición de grietas en los techos de los tanques de sales y definición de propuestas de mejora y solución del problema.
  • Inspección de los tanques (inspección visual, medición de espesores, identificación de zonas con corrosión interna mediante metodología MRUT, control y medición de temperaturas en zonas calientes del tanque)
  • Análisis de datos de operación según DCS
  • Simulación térmico-estructural en condiciones de operación norma
  • Evaluación frente a fatiga y choques térmicos
  • Simulación del tanque durante el proceso de precalentamiento
  • Evaluación de los asentamientos de la cimentación en el comportamiento estructural del tanque
  • Evaluación de vibraciones en sistemas de tuberías
  • Evaluación de la corrosión por efecto de contaminación de tanques con aire.
  • Evaluación de Stress Corrosion Cracking (SCC).
  • Análisis químico de las sales
Principales Resultados Obtenidos:
  • Identificación de riesgo mecánico asociado a vibraciones en conexiones
  • Identificación de riesgo mecánico en tubuladuras debido al efecto de los asentamientos
  • Identificación de riesgo mecánico debido a al proceso de precalentamiento
  • Identificación de riesgo mecánico debido a vibraciones
Edit
  • Calidad del agua: revisión de condiciones de operación (DCS y analíticas de planta) Vs. Valores recomendados
  • Efecto/Impacto de la calidad del agua sobre los equipos principales
    • Intercambiadores: corrosión, deposiciones, pérdida de performance
    • Turbina de vapor: Fouling (Na, Si, Óxidos metálicos) y pérdida de performance
  • Análisis mechanical carryover en Generador de Vapor (fouling del SuperHeater y Turbina de Vapor)
  • Revisión del sistema de dosificación.
  • Revisión del sistema y procedimientos de muestreo.
  • Análisis térmico de intercambiadores: identificación de by-pass, ensuciamiento, steaming.
  • Análisis mecánico de intercambiadores de TGV (daño acumulado por operación, límites operacionales)
  • Definición de procedimientos de puesta en marcha y parada para la reducción de steaming, corrosión y ensuciamiento en equipos.
  • Definición de estrategias de operación para aumentar la vida útil del TGV.
Edit
  • Herramienta de ingeniería para la monitorización de fouling de la Turbina de Vapor
    • Cálculo fouling rate
    • Determinación de tiempos hasta siguiente parada para mantenimiento y limpieza
Edit
  • Identificación de puntos susceptibles de presentar acumulación de N2 y cálculo de N2 acumulado
  • Evaluación de requerimientos de venteo en función de su influencia en equipos aguas abajo
  • Diseño e ingeniería de sistema de venteo
Edit

Diseño térmico/hidráulico/mecánico

Selección de proveedores

Supervisión de documentos de ingeniería del fabricante

Revisión de diseño de fabricantes y recomendaciones

Inspecciones en taller

  • Generador de Vapor (Tipo Kettle) (HTF/Vapor)(Sales/Vapor)
  • Generador de Vapor (Tipo Circulación Forzada) (HTF/Vapor)(Sales/Vapor)
  • Economizador (HTF/Vapor)(Sales/Vapor)
Edit
  • Análisis de boroscopias
  • Análisis de mediciones de espesores
  • Análisis de muestras (análisis de elementos y compuestos)
Principales Resultados Obtenidos:
  • Análisis de mecanismos de fallo (failure mechanism): steaming, vaporización, corrosión, choque térmico, congelación, pandeo, SCC, etc.
  • Influencia sobre rendimiento térmico
  • Influencia sobre vida remanente
  • Propuesta para la monitorización y medidas de mejora
Edit
  • Inspección visual
  • Medición de espesores
  • Identificación de zonas con corrosión generalizada y corrosión local mediante metodología MRUT
  • Estudio señales DCS
  • Análisis térmico-estructural frente a condiciones de operación normal y choques térmicos
  • Análisis a fatiga
  • Realización de metalografías y réplicas metalográficas
  • Estudio de la lógica de funcionamiento del sistema de traceado.
  • Análisis químico de las sales
  • Análisis de corrosión. Análisis de muestras (análisis de elementos y compuestos)
Principales Resultados Obtenidos:
  • Análisis de mecanismos y causas de fallo: sobrecalentamientos asociados al traceado, corrosión por efecto de degradación de las sales.
  • Propuesta para la monitorización y medidas de mejora
  • Definición de una lógica de control óptima
  • Definición de un plan de mantenimiento predictivo.
Edit
Análisis causa raíz para determinar el origen de rotura de las ball joint. Definición de medidas correctoras y propuestas de mejora. Definición de plan de mantenimiento predictivo.
  • Inspección en planta
  • Evaluación de los históricos de fallo
  • Definición patrón de fallo
  • Análisis de datos de operación según DCS
  • Simulación térmico-estructural del colector solar, del sistema de ball joint y de los tubos receptores
  • Evaluación frente a fatiga y choques térmicos
  • Análisis de detalle de las rótulas y simulación proceso de bloqueo de las mismas
Análisis causa raíz para determinar el origen de rotura de los tubos receptores
  • Inspección en planta
  • Evaluación de los históricos de fallo
  • Definición patrón de fallo
  • Análisis de datos de operación según DCS
  • Simulación térmico-estructural del colector solar, tubos receptores y sistema ball joints
  • Evaluación frente a fatiga y choques térmicos
  • Evaluación pérdida de vacío en los tubos
  • Evaluación efecto de la radiación
Análisis causa raíz para determinar el origen de la rotura de los patines y las deformaciones del cross over
  • Inspección en planta
  • Análisis térmico-estructural del colector solar y del sistema cross over
  • Evaluación del mal funcionamiento de los patines y del sistema de ball joint
  • Evaluación efecto de choques térmicos y análisis a fatiga
  • Evaluación grandes deformaciones del sistema cross over
Edit
  • Sistema de tuberías de drenaje de sistema HTF y sistemas de protección anticongelamiento para reducir el tiempo de paradas y mejorar los requisitos de seguridad del sistema (bombas HTF, equipos isla de potencia, calderas, etc)
  • Diseño de sistema de drenaje de sales fundidas y sistema de separación de sales-HTF (en caso de fallo de intercambiadores)
  • Sistema By-Pass del campo solar. Independización campo solar-bloque de potencia
  • Sistema By-Pass Tren generación de vapor. Mejora de disponibilidad
  • Sistema By-Pass Tren sales. Mejora de disponibilidad
  • Sistema By-Pass LP Preheaters. Mejora de mantenimiento
  • Definición de válvulas de control de calderas HTF (control de temperatura en superficie de tubos de caldera)
  • Optimización de nivel de HTF en sistema de expansión para la eliminación de bolsas de N2
  • Evaluación e implementación de modificaciones de planta para la realización de las pruebas de presión pertenecientes a inspección de nivel C
  • Diseño de sistema de condensado y enfriamiento de HTF/N2 para disparos de PSVs: Diseño de tanque Quench

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