Publication: Optimización de la operación del almacenamiento en centrales de torre solar
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Publication date
2017-10-02
Defense date
2017-10-02
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Abstract
El objetivo de este proyecto es optimizar el uso, almacenamiento y consumo de la energía obtenida a través de una Central de Torre Solar.
El proyecto inicialmente nos contextualiza en la situación energética mundial, y nos explica los objetivos que hay que cumplir a nivel global. Seguidamente, viene la explicación de unos conceptos básicos para entender la energía solar y por qué es interesante. A continuación, se explica de manera básica los tipos de centrales solares que hay en el momento.
Antes de llegar al desarrollo del objetivo de este proyecto, se explica en profundidad los constituyentes y funcionamiento de una central solar de torre. Se hace de esta manera para que así el lector no se pierda al no entender conceptos técnicos en el desarrollo del objetivo de este proyecto.
Con el fin de optimizar el uso de la energía, se ha diseñado el bloque de potencia diseñando el ciclo y eligiendo los componentes necesarios para su funcionamiento.
Para el diseño del campo de captación, distribución del campo de heliostatos, altura del receptor, la torre y tamaño del receptor, así como los materiales de los que están compuestos, se ha utilizado el programa System Advisor Model (SAM), del cual se ha obtenido la información necesaria.
También se ha utilizado el programa SAM para la obtención de los datos meteorológicos de la zona elegida, Sevilla. Se ha elegido esta localidad puesto que tiene unas condiciones climatológicas favorables a lo largo del año y además ya existe una planta con características similares en la realidad.
Para el diseño del bloque de potencia, primero se ha diseñado un ciclo optimo con toda la información obtenida previamente al desarrollo del objetivo y después se ha hecho uso del programa Thermofllow, para ver el funcionamiento del ciclo y hacer las correcciones pertinentes.
En cuanto al código de gestión de las operaciones del sistema de almacenamiento y uso de la energía ha sido escrito en el programa MATLAB R2016b. Inicialmente se desarrollan todas las operaciones que tienen lugar en el sistema de almacenamiento. El código tiene como objetivo el correcto y optimo uso de la energía, es decir se usa para: optimizar los procesos de carga y descarga del sistema de almacenamiento, evitar congelamiento en las sales etc. Para ver el funcionamiento del código y sus ventajas se compara con el funcionamiento que tendría la misma central sin el sistema de almacenamiento. Se elige como fluido de trabajo sal fundida (NaNO3 60% KNO3 40%) más conocida como sal solar.
Una vez visto el funcionamiento más general y viendo sus ventajas, se mejora. La mejora consiste en, mediante ligeras modificaciones en el código, prolongar y aumentar al máximo la generación de energía eléctrica producida. Además, se explica como con unos ligeros ajustes, el código podría utilizarse también para optimizar los beneficios de la planta en vez de la generación eléctrica.
Por último, se hace un estudio del presupuesto requerido para la realización del proyecto y unas conclusiones de los resultados.
Description
Keywords
Energía eléctrica, Centrales solares de torre, Energía solar, Energías renovables