In this paper, the preliminary technical and economic study for the integration of parabolic trough solar collectors to a geothermal binary cycle plan is presented, in order to maximize the use of medium enthalpy geothermal resource. It is proposed the use of solar collectors to increase the geothermal brine temperature and achieve design temperature of the plant. A study was conducted to determine the main features of the solar field and its coupling with binary cycle power plant. Subsequently, the thermodynamic models were established in order to obtain the main parameters of the hybrid plant. Additionally, a study was conducted to determine the economic feasibility of the plant including the determination of the levelized cost of electricity (LCoE).Keywords-Geothermal energy, solar energy, hybrid system, parabolic trough collector.
I. INTRODUCCIÓNDentro de las energías renovables la energía geotérmica representa una excelente alternativa para generación de electricidad de bajo impacto ambiental y emisiones de CO 2 casi nulas. En este sentido, México ocupa el cuarto lugar en capacidad instalada a nivel mundial con 1,017.4 MW netos provenientes de energía geotérmica, teniendo en la mayor parte del territorio recursos de media y baja entalpía que no son explotados para la generación de electricidad [1]. Por otro lado, se estima que el potencial solar bruto del país es en promedio 5 kWh/m2/día, lo cual representa alrededor de 50 veces el total de energía eléctrica generada en el país [2]. La combinación de estas dos fuentes energéticas podría aumentar el potencial de uso de estas fuentes renovables, disminuyendo las desventajas que presentan cuando operan de manera separada. Sin embargo, para el aprovechamiento de los recursos geotérmicos de media y baja entalpia, es necesario incrementar la temperatura del mismo hasta un nivel apto para la generación eléctrica, siendo posible el uso de colectores solares parabólicos.Existen pocos estudios relacionados con el uso conjunto de la energía geotérmica con la energía solar para mejorar la calidad del recurso geotérmico de media entalpia, donde la mayoría son propuestas de integración y difieren en la configuración del uso de la energía solar, pero en general esta combinación puede hacerse por: a) Sobrecalentamiento solar, donde la energía solar se utiliza para sobrecalentar el fluido de trabajo del ciclo geotérmico; o b) Precalentamiento solar, donde la energía solar se utiliza para precalentar la salmuera e incrementar su temperatura o la calidad del vapor [3][4][5]. Esta última opción es la más adecuada para plantas de ciclo binario o ciclo Rankine Orgánico, ya que pueden utilizar la salmuera geotérmica para la evaporación del fluido de trabajo. Debido a esto, este trabajo explora los beneficios de utilizar ambos recursos energéticos mediante la integración de dos recursos renovables en un concepto híbrido, para la generación eléctrica por medio de plantas de ciclo binario, a partir de un recurso geotérmico de media entalpía a través de un estudio técnico-económico, a...