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Fecha
2024-07-09
Derechos de acceso
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Editorial
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Resumen
El objetivo del trabajo es analizar una planta termosolar de concentración para producir electricidad, configurada con dos tipos de almacenamiento térmico. El primer almacenamiento es un tanque de materiales de cambio de fase que almacena calor latente, alimentado por la energía térmica que provee un campo solar de captadores de concentración lineal Fresnel (LFC). El segundo almacenamiento es el clásico doble tanque de sales fundidas que almacena el calor sensible proveniente de un campo solar de captadores cilindroparabólicos (CCP). La hipótesis inicial es que el uso de los dos tipos de almacenamiento térmico en este esquema permitirá aprovechar la mayor capacidad térmica del almacenamiento latente y reducir sin penalizar la producción respecto a una planta termosolar estándar.
Para ello primero se desarrolla un modelo para simular el ciclo de potencia que consiste en un ciclo Rankine regenerativo con recalentamiento con una potencia neta de 50 MWe. La simulación se realiza en Matlab y permite obtener los rendimientos del ciclo y las ecuaciones de regresión lineal que permiten expresar las potencias térmicas y la producción eléctrica en función del nivel de carga. Dichas ecuaciones son el nexo para unir el modelo del ciclo de potencia con el modelo del subsistema solar.
En la segunda parte del trabajo se desarrolla el subsistema solar de la planta, exponiendo conceptos básicos sobre captadores solares, almacenamientos térmicos y plantas CSP existentes. Con el programa SAM se simula la producción de energía térmica para las dos tecnologías de captadores solares, para posteriormente en Matlab dimensionar el almacenamiento de calor latente y obtener diferentes resultados como la producción de electricidad, la energía térmica desperdiciada o los costes. Tras comparar con una planta termosolar estándar, se realizan varias simulaciones variando tanto la capacidad térmica de los almacenamientos térmicos como el múltiplo solar. Finalmente se busca la optimización desde la perspectiva económica, calculando el LCOE.
Descripción
Categorías UNESCO
Palabras clave
Citación
Dobinski Winstel, Anna. Trabajo de Fin de Grado: «Planta de energía termosolar de concentración con almacenamiento térmico. Simulación y comparación de configuraciones alternativas». Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED), 2024
Centro
Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales
Departamento
Ingeniería Energética
Grupo de investigación
Sistemás térmicos y energía renovable (STER)