Simulación y optimización de bloques de potencia innovadores para centrales CSP

Abstract

Actualmente se requiere de un importante desarrollo de las energías renovables y sus tecnologías para hacer frente a los problemas que presenta la producción de energía convencional. Dentro de este campo se encuentran las centrales de Energía Solar Termoeléctrica, las cuales resultan de interés debido a la funcionalidad de almacenaje energético a coste competitivo, es decir, almacenar la energía térmica captada del sol para producir energía eléctrica posteriormente. El objetivo es buscar una mejora del coste de la energía eléctrica generada con origen solar termoeléctrico. Por ello se trata de cuantificar la eficiencia de los ciclos de potencia modificados estudiados para obtener esa energía eléctrica. Una forma de adaptar los ciclos a esquemas innovadores de plantas solares es analizar el intercambio de calor entre el fluido de almacenamiento y el fluido del ciclo Rankine y maximizar la eficiencia para unas condiciones determinadas. Particularmente es importante el análisis del generador de vapor. En concreto, se van a estudiar configuraciones de 2 y 3 niveles de presión. Así se analizan los resultados obtenidos con las distintas configuraciones y se efectúa una evaluación de los esquemas en un modelo de planta termosolar para obtener un valor del LCOE óptimo con el fin de reducir el coste de producción de electricidad mediante este tipo de energía

Nowadays it is required an important development of renewable energy and its technologies to face up the problems caused by conventional methods of electricity production. Thermoelectric Solar Energy Plants, which are part of this field, are very interesting due to storage functionality. That means storage thermal energy caught from the sun for producing electric energy later, when night or more demand. The objective is regarding an improvement in the cost of electricity generated with solar thermoelectric origin. Because of that, it is necessary to quantify modified power blocks’ efficiency. A way for adapt the cycles to innovative schemes of solar plants is analyzing the heat exchange between the storage system and the Rankine cycle and maximize its efficiency. Specially, it is important the analysis of the steam generator. Particularly, 2 and 3 pressure levels schemes are going to be studied. Then, the results are analyzed and an evaluation of the schemes in a model of thermosolar plant is done to obtain an optimal value of LCOE to reduce the cost of electricity production with this technology