Instalación de energía solar de Ivanpah

El Sistema de Generación de Energía Solar de Ivanpah es una planta termosolar de concentración ubicada en el desierto de Mojave, al pie de la montaña Clark en California , al otro lado de la frontera estatal con Primm, Nevada . Inaugurada en 2014, estaba previsto que cerrara en 2026, pero la Comisión de Servicios Públicos de California revocó esa decisión . ^{[ 8 ] [ 9 ]} La instalación debe su nombre a su proximidad a Ivanpah , California , que se encuentra dentro de la Reserva Nacional de Mojave en el condado de San Bernardino y cuyo nombre deriva de la palabra chemehuevi para "agua limpia". ^{[ 10 ]}

La planta tiene una capacidad bruta de 392 megavatios (MW). ^{[ 11 ]} Utiliza 173 500 heliostatos , cada uno con dos espejos que concentran la energía solar en calderas ubicadas en tres torres de energía solar de 140 m (459 pies) de altura . ^{[ 12 ] [ 11 ]} La primera unidad del sistema se conectó a la red eléctrica en septiembre de 2013 para una prueba de sincronización. ^{[ 13 ]} La instalación se inauguró oficialmente el 13 de febrero de 2014. ^{[ 2 ]} En ese momento, era la central termosolar más grande del mundo . ^{[ 14 ] [ 15 ]}   

La  instalación de 2200 millones de dólares fue desarrollada por BrightSource Energy y Bechtel . ^{[ 16 ]} El mayor inversor en el proyecto fue NRG Energy , que aportó 300  millones de dólares. Google aportó 168  millones de dólares. ^{[ 17 ]} El gobierno de Estados Unidos proporcionó una garantía de préstamo  de 1600 millones de dólares y la planta está construida en terrenos federales. ^{[ 18 ]} En 2010, el proyecto se redujo aproximadamente un 10 % de su diseño original de 440 MW para evitar perturbar el hábitat de la tortuga del desierto . ^{[ 19 ]} 

En enero de 2025, el copropietario de la planta, NRG Energy, anunció que estaba rescindiendo los acuerdos de compra de energía con Pacific Gas & Electric Company y Southern California Edison y, sujeto a la aprobación regulatoria, comenzaría a cerrar la planta a principios de 2026, preparando el sitio para ser potencialmente reutilizado para un tipo diferente de energía solar. ^{[ 8 ] [ 20 ]} La instalación, aunque rentable cuando se planificó en 2009, se volvió el doble de costosa de operar que la tecnología solar fotovoltaica , cuyo precio ha disminuido mucho más rápidamente de lo esperado en los años desde la construcción de Ivanpah. ^{[ 8 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]} Las compañías eléctricas que compran electricidad de Ivanpah dijeron que esperan que el cierre ahorre dinero a sus clientes. ^{[ 8 ] [ 20 ] [ 21 ]} NRG se negó a decir cuánto de los préstamos de $1.6 mil millones garantizados por el gobierno permanecía impago al 2025. ^{[ 21 ]} En diciembre de 2025, el acuerdo de cierre fue rechazado por unanimidad por la Comisión de Servicios Públicos de California.

El sistema Ivanpah consta de tres centrales termosolares en 1400 hectáreas (3500 acres) de terreno público cerca de la frontera entre California y Nevada, en el suroeste de Estados Unidos . ^{[ 23 ]} Inicialmente se planificó con una potencia bruta de 440 MW en 1600 hectáreas (4000 acres) de terreno, pero luego se redujo en un 12 %. Está al oeste de la Interestatal 15 sur , al norte de Ivanpah, California , y adyacente a la mina Mountain Pass , la única fuente de minerales de tierras raras de Estados Unidos . ^{[ 24 ]} La instalación es visible desde la I-15, la adyacente Reserva Nacional de Mojave , el Área Silvestre de Mesquite y el Área Silvestre de Stateline . ^{[ 24 ]} También es visible desde la zona turística de Primm Valley, al noreste.   

Campos de espejos heliostáticos concentran la luz solar en receptores ubicados en torres de energía solar centralizadas. Los receptores generan vapor para accionar turbinas de vapor especialmente adaptadas .

Para la primera planta, se encargó el grupo electrógeno de turbina de vapor totalmente alimentado por energía solar más grande jamás construido, con una turbina de recalentamiento de carcasa única Siemens  SST-900 de 123 MW . ^{[ 25 ]} Siemens también suministró los sistemas de instrumentación y control. ^{[ 26 ]} Las plantas utilizan la tecnología "Luz Power Tower 550" (LPT 550) de BrightSource Energy ^{[ 27 ]} que calienta el vapor a 550 °C directamente en los receptores. ^{[ 28 ]} Las plantas no tienen almacenamiento . ^{[ 29 ]} 

La aprobación final del proyecto se otorgó en octubre de 2010. ^{[ 30 ]} El 27 de octubre de 2010, el gobernador de California , Arnold Schwarzenegger , el secretario del Interior, Ken Salazar , y otros dignatarios se reunieron en el desierto de Mojave para colocar la primera piedra de la construcción. ^{[ 11 ]}

El mayor inversor en el proyecto fue NRG Energy , una empresa generadora con sede en Princeton, Nueva Jersey . Contribuyó con 300 millones de dólares. ^{[ 17 ]} El proyecto también recibió una inversión de 168  millones de dólares de Google . ^{[ 31 ]} En noviembre de 2011, Google anunció que dejaría de invertir en la instalación debido a la rápida caída del precio de los sistemas fotovoltaicos . ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 17 ]} Se proporcionaron 90 000 000 de dólares en financiación a través del programa de Inmigración para Inversionistas EB-5 , gestionado en este caso por CMB Regional Centers. ^{[ 34 ]}

El proyecto, que tuvo un costo total de aproximadamente $2.18 mil millones, ^{[ 35 ]} recibió una  garantía de préstamo de $1.6 mil millones del Departamento de Energía de los Estados Unidos . ^{[ 36 ]} La instalación desarrolló contratos para vender aproximadamente dos tercios de la energía que generaba a Pacific Gas and Electric Company (PG&E), y el resto a Southern California Edison (SCE). ^{[ 37 ] [ 38 ] [ 27 ]} PG&E anunció en 2025 que estaba rescindiendo sus contratos sujeto a la aprobación de los reguladores. ^{[ 39 ]}

En diciembre de 2025, la CPUC rechazó unánimemente dicho acuerdo, alegando preocupaciones sobre la fiabilidad de la red y el desperdicio de los costos ya invertidos. La decisión exige que dos de las tres unidades permanezcan en funcionamiento. ^{[ 40 ]}

La planta quema gas natural cada mañana para comenzar a operar. El Wall Street Journal informó: "En lugar de aumentar la potencia de la planta cada día antes del amanecer quemando el equivalente a una hora de gas natural para generar vapor, Ivanpah necesita más de cuatro veces esa cantidad". ^{[ 41 ]} El 27 de agosto de 2014, el Estado de California aprobó que Ivanpah aumentara su consumo anual de gas natural de 328.000.000 pies cúbicos (9.300.000 m³) de ^gas natural, como se aprobó previamente, a 525.000.000 pies cúbicos (14.900.000 m³ ⁾ . ^{[ 42 ]} En 2014, la planta quemó 868 × 10 ⁹ unidades térmicas británicas (254 GWh) de gas natural, emitiendo 46 084 toneladas métricas de dióxido de carbono, lo que representa casi el doble del umbral de contaminación a partir del cual las centrales eléctricas y las fábricas de California están obligadas a participar en el programa estatal de límites máximos y comercio de emisiones para reducir las emisiones de carbono. ^{[ 43 ]} Si ese combustible se hubiera utilizado en una planta de turbina de gas de ciclo combinado (CCGT), habría generado aproximadamente 124 GWh de energía eléctrica. ^{[ 44 ]} La instalación utilizó ese gas más energía solar para producir 419 GWh de energía eléctrica (más de tres veces la de la planta CCGT de referencia), mientras operaba muy por debajo de su producción esperada. En 2015, la instalación mostró cifras de producción más altas, con aumentos del 170 % en el primer trimestre con respecto al mismo período de 2014. ^{[ 45 ]}     

La instalación utiliza tres calderas de tubos de agua Rentech Tipo D y tres calderas de conservación nocturna. La Comisión de Conservación y Desarrollo de Recursos Energéticos de California aprobó para cada una una chimenea de ⁴⁰ m de altura y 1,5 m de diámetro, con un consumo de combustible de 6870 m³ / h . ^{[ 46 ]}     

BrightSource estimó que la planta de Ivanpah proporcionaría 1000 empleos en el pico de la construcción, 86 empleos permanentes y beneficios económicos totales de 3000 millones de dólares  . ^{[ 37 ] [ 27 ]} El supervisor electo del condado de San Bernardino, Brad Mitzelfelt, quien representa la mayor parte del desierto de Mojave de California, declaró que el "proyecto crearía empleos principalmente para Las Vegas y electricidad principalmente para San Francisco". ^{[ 47 ]}

El proyecto recibió una  garantía de préstamo de 1.600 millones de dólares del Departamento de Energía de los Estados Unidos . ^{[ 48 ]} Según Synapse Energy Economics, el costo estimado de construcción de la instalación de 5.561,00 dólares por kW se situó entre el de las centrales de carbón y las nucleares. ^{[ 49 ] [ 50 ]} pero esto no tiene en cuenta el factor de capacidad menos favorable de la energía solar.

En noviembre de 2014, los inversores de la instalación solicitaron una  subvención federal de 539 millones de dólares para financiar su préstamo federal. ^{[ 18 ]}

El rendimiento de suministro de energía contratado de 640  GWh/año de las Unidades 1 y 3 y 336  GWh de la Unidad 2 ^{[ 45 ]} se cumplió en 2017, después de una producción muy reducida en los primeros años de operación, particularmente en el año de puesta en marcha de 2014. ^{[ 51 ]}

En noviembre de 2014, Associated Press informó que la instalación estaba produciendo solo "aproximadamente la mitad de su producción anual esperada". La Comisión de Energía de California emitió una declaración atribuyendo esto a "nubes, estelas de condensación de aviones y el clima". ^{[ 52 ]} El rendimiento mejoró en 2015 a aproximadamente 650  GWh. Sin embargo, NRG Energy dijo en su informe trimestral de noviembre que Ivanpah probablemente no cumpliría con sus obligaciones contractuales de suministrar energía a PG&E durante el año, aumentando el riesgo de incumplimiento de su Acuerdo de Compra de Energía. ^{[ 53 ]} PG&E tenía un contrato para recibir 640  GWh/año de las Unidades 1 y 3, mientras que SCE debía recibir 336  GWh de la Unidad 2, ^{[ 45 ]} a un precio de aproximadamente $200/MWh (20¢/kWh). ^{[ 53 ]} En marzo de 2016, PG&E acordó no declarar la planta en incumplimiento durante al menos cuatro meses a cambio de una suma no revelada de los propietarios. ^{[ 54 ]}

En junio de 2015, The Wall Street Journal informó: «Quince meses después de su puesta en marcha, la planta produce solo el 40 % de [su producción anual prevista de más de un millón de megavatios-hora de electricidad], según datos del Departamento de Energía de EE. UU.». ^{[ 55 ]} El rendimiento mejoró drásticamente en el segundo año. CleanTechnica informó, con respecto a las unidades 1 y 3, que «en 2015, los clientes de PG&E recibieron aproximadamente el 97 % de los electrones contratados de Ivanpah, lo que representa una mejora considerable con respecto a su primer año». ^{[ 56 ]}

Para 2017, gracias a las mejoras, la planta cumplía con los requisitos de producción del contrato. ^{[ 51 ]}

La planta de vapor fue diseñada para una eficiencia bruta del 28,72 %. ^{[ 6 ]} La irradiancia local cerca del área es de aproximadamente 7,4  kWh/m ² /día ^{[ ​​57 ] [ 58 ]} (promedio anual) para un flujo total de energía solar en el espectro visible de 2,717  MWh/m ² al año.

Un espejo de heliostato es una superficie reflectante de 75,6 pies cuadrados (7,02 m² ^{) , [ 59 ]} lo que da un total de 151,2 pies cuadrados (14,05 m² ⁾ por heliostato. La superficie reflectante total de los heliostatos de la planta resulta en 173.500 heliostatos × 14,05 m² ^/ heliostato = 2.437.144 m² ^{. Si los espejos pudieran estar siempre perpendiculares al rayo solar, según} la irradiancia, el flujo de energía solar interceptada es de 2,717 MWh/m² ^/ año × 2.437.144 m² ⁼ 6.621.720 MWh anuales. ^{[ 60 ]}    

Se estimó que la instalación de Ivanpah, antes de comenzar las operaciones, reduciría las emisiones de dióxido de carbono en más de 400.000 toneladas anuales. Fue diseñada para minimizar los impactos en el medio ambiente natural en comparación con algunas instalaciones solares fotovoltaicas, ya que el uso de heliostatos no requiere tanta nivelación del terreno. ^{[ 65 ]} El proyecto se construyó sobre un hábitat desértico ecológicamente intacto . ^{[ 66 ]} La instalación fue cercada para mantener alejada a cierta fauna terrestre. Sin embargo, las aves corrían el riesgo de colisionar con los espejos de los heliostatos o de quemarse con el flujo solar creado por el campo de espejos. ^{[ 67 ] [ 68 ]}

En 2012, la Asociación para la Conservación de los Parques Nacionales (NPCA) publicó un informe sobre el proyecto, en el que se mencionaban preocupaciones sobre el agua, daños a los recursos visuales e impactos en especies importantes del desierto. Para conservar el escaso agua del desierto, la LPT  550 utiliza refrigeración por aire para convertir el vapor de nuevo en agua. En comparación con la refrigeración húmeda convencional, esto supone una  reducción del 90 % en el consumo de agua. El agua se devuelve a la caldera en un proceso cerrado. ^{[ 27 ]}

Otro problema potencial es el efecto del deslumbramiento de los espejos en los pilotos de aviones. ^{[ 69 ]} Además, "las torres de energía tienen 'unidades receptoras' en su parte superior sobre las cuales los campos de espejos concentran su luz reflejada. Durante el funcionamiento, estas unidades receptoras se calientan muchísimo, de modo que brillan y parecen muy iluminadas. ... Debido a que están muy por encima del suelo, estas unidades receptoras brillantes serán una distracción visible para las personas en muchos de los KOP [Puntos Clave de Observación], incluidos los viajeros que utilizan la I-15". ^{[ 24 ]}

Según los informes iniciales de la Comisión de Conservación y Desarrollo de Recursos Energéticos del Estado de California sobre este proyecto, "el proyecto en sí es visualmente imponente. Abarcaría aproximadamente 4000 acres [1600 ha] , la mayor parte de los cuales estaría cubierta con campos de espejos. La extensión panorámica de conjuntos de espejos presentaría un fuerte contraste textural con el carácter natural e intacto del suelo del desierto [y] se elevaría a una altura de aproximadamente 459 pies [140 m] ; entre 10 y 15 pies adicionales [de 3,0 a 4,6 metros] por encima de esa altura consistirían en iluminación para cumplir con los requisitos de la Administración Federal de Aviación (FAA)". ^{[ 24 ]}   

tortuga del desierto

El proyecto de energía solar Ivanpah se construyó en 6 millas cuadradas (16 km² ⁾ de terreno público en el centro-sur del desierto de Mojave. ^{[ 70 ]} La construcción del proyecto se detuvo temporalmente en la primavera de 2011 debido a los posibles impactos en las tortugas del desierto . ^{[ 71 ]} La construcción se reanudó cuando el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos (USFWS) determinó que era poco probable que el proyecto pusiera en peligro a la tortuga del desierto, especie en peligro de extinción. ^{[ 72 ]} BrightSource también instaló cercas para mantener a la vida silvestre fuera del área. ^{[ 73 ]} En 2010, el proyecto se redujo del diseño original de 440 MW para evitar construir en el hábitat de la tortuga del desierto. ^{[ 19 ]}  

Muchas tortugas del desierto encontradas en el sitio fueron reubicadas en otras partes del desierto de Mojave. Sin embargo, los ambientalistas expresaron su preocupación de que las tortugas reubicadas tuvieran más probabilidades de morir debido al estrés que esto implicaba. ^{[ 74 ] [ 75 ]}

La producción eléctrica de Ivanpah Solar es la siguiente (en megavatios-hora, MWh ).

El consumo de gas de Ivanpah Solar se expresa en millones de unidades térmicas británicas (Btu), según se indica. Para comparar con los gráficos anteriores, 1  MWh equivale a aproximadamente 3,4 millones de Btu.

La instalación inspiró a la banda de rock estadounidense The Fray a titular su álbum de 2014 Helios . La portada del álbum es una fotografía aérea de la planta, que también aparece en el video con la letra de " Love Don't Die ".

• Lista de centrales termosolares
• SEGS
• Centrales de energía solar en el desierto de Mojave
• Proyecto de energía solar de Blythe
• Solyndra ^{[ 96 ]}

• Stillings, Jamey (2015). La evolución de Ivanpah Solar (1ª  ed.). Gotinga: Steidl. ISBN 978-3-86930-913-2.

• Sitio web oficial
• Datos geográficos relacionados con la planta de energía solar de Ivanpah en OpenStreetMap.
• Sitio web oficial de Brightsource Energy —propietario de la instalación
• Sistema de generación de energía solar Ivanpah. Archivado el 15 de junio de 2019 en Wayback Machine . Información del gobierno de California sobre el proyecto.