Diseño de una planta termosolar de receptor central de 100 MWe con almacenamiento en sales fundidas

• Autor: Yapu Maldonado, Harry Aarón
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2018
• Institución: Superintendencia Nacional de Educación Superior Universitaria
• Repositorio: Registro Nacional de Trabajos conducentes a Grados y Títulos - RENATI
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:renati.sunedu.gob.pe:renati/913
• Enlace del recurso: http://renati.sunedu.gob.pe/handle/sunedu/601398
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Energía térmica solar; Centrales solares; http://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01

Diseña una planta termosolar de receptor central de 100 MWe en el distrito de La Joya, provincia y departamento de Arequipa, en Perú, partiendo de gráficas que relacionan la potencia de diseño, altura de torre, potencia del receptor, múltiplo solar, área reflectante, factor de capacidad, horas de almacenamiento y capacidad de almacenamiento. Una vez determinados estos valores, con la ayuda de uno de los métodos de resolución de la integral de convolución denominado UNIZAR, procedimos a obtener el campo de heliostatos, la eficiencia de los heliostatos, la potencia sobre el receptor, el flujo sobre el receptor, todo simulado a través de un código en Matlab. Para determinar las dimensiones del receptor y dimensiones de los tanques de almacenamiento de sales, se usó técnicas de optimización a través del algoritmo FMINCON (“Interior-point”) desarrollado en Matlab. Una vez obtenido el diseño preliminar de la planta, procedimos a diseñar la planta en el programa SAM (Solar Advisor Model) con las dimensiones previamente calculadas y la respectiva ubicación geográfica, para después proceder al proceso de optimización de la planta en el mismo SAM y comparar los resultados. Como resultados finales en el punto de diseño del equinoccio de primera para el hemisferio sur (22 de septiembre) y la radiación de 1000 W/m2 obtuvimos que la altura de la torre es de 202 m más altura del receptor, el número de heliostatos será de 7410, los tanques de almacenamiento para sales calientes a 566 ºC será de 13420 m3 y para el tanque de sales frías a 288 ºC será de 12175 m3, la potencia de diseño del receptor es de 457 MWt y los tanques tienen capacidad de almacenamiento de 2285,7 MWt.h para poder brindar 8 horas de trabajo en ausencia de radiación solar y el área del terreno necesaria para la construcción es de 900 hectáreas. La eficiencia media del campo de heliostatos es del 52,67%, el factor coseno alcanza un valor 0,84, el factor de atenuación alcanza el valor de 0,8824, el factor de sombras y bloqueo de 0,99 y el factor de desbordamiento 1 que serían las eficiencias más importantes del punto de diseño.