Metodología para la caracterización termoeconómica de plantas híbridas de generación de electricidad

Abstract

Actualmente la metodología empleada para la evaluación termoeconómica de plantas híbridas solares fósiles consta en la determinación de un factor termoeconómico anual Y . Este factor se define en función del tipo de estudio que se desea realizar. Por ejemplo, en estudios energéticos y/o exergéticos ese parámetro característico se corresponde con el rendimiento. En estudios de tipo medio ambiental, el parámetro a calcular son las emisiones de CO 2 . En un estudio de tipo económico son típicos los costes nivelados de electricidad (LEC), el valor neto actualizado (V AN ) o el periodo de retorno (P R). Esto provoca que los resultados obtenidos carezcan de generalidad, haciéndose difícil su comparación bajo una base común. Además son frecuentes situaciones donde un mismo valor del parámetro Y se corresponde con plantas con diferentes características localización, diseño y/o condiciones de operación.Este estudio pretende aportar una metodología para el análisis paramétrico de plantas híbridas solares fósiles (M ASF ) que cubra las limitaciones existentes. M ASF se fundamenta en el cálculo simultáneo de tres factores:Factor de tamaño del bloque solar SSF . Representa el ratio de irradiación incidente sobre el bloque solar que es trasformada en energía térmica.Factor de hibridación φ. Representa el ratio de energía térmica que es debida al recurso solar.Factor termoeconómico Y . Parámetro representativo del enfoque desde el cual se realiza el estudio.M ASF ha sido definida en base a un estudio numérico que analiza la variación en las prestaciones anuales de las plantas híbridas solares fósiles ante diferentes valores de sus parámetros constructivos y operativos. Las principales aportaciones de M ASF sobre el estado del arte se pueden resumir en:1. Se ha dotado al proceso de evaluación de plantas híbridas solares fósiles de una metodología general y sistemática. III IV RESUMEN 2. Se han definido dos resoluciones temporales de cálculo: una basada en valores medios anuales (agregada) y otra basada en valores instantáneos (desagregada).3. Se han establecido criterios que permiten seleccionar que resolución es más recomendable en cada caso.4. Se han establecido las principales hipótesis que se pueden adoptar para cada resolución.5. Se ha definido el parámetro SSF hasta ahora no existente en la literatura especializada.6. La metodología M ASF permite discriminar plantas que tienen un mismo valor del factor termoeconómico Y y mismo factor de hibridación φ en función del factor de tamaño del bloque solar SSF.7. La metodología M ASF permite determinar las prestaciones de la planta ante diferentes condiciones operativas de la planta.Se ha aplicado la metodología M ASF a la realización de dos estudios:Diseño de una planta híbrida solar fósil. Se ha analizado como afectan a la viabilidad termoeconómica las diferentes opciones de diseño de un bloque solar en el caso de estudiar la posible hibridación de una planta fósil existente.Diseño de políticas energéticas. Se ha analizado como varía la viabilidad termoeconómica de una planta hí...