Optimización de la operación de plantas termosolares mediante el uso de un simulador con modelos termohidráulicos
Resumen
El proyecto consistirá en optimizar la operación de una planta termosolar de
cilindros parabólicos buscando la adecuada utilización de sus distintos modos de
operación. Para ello se realizará un modelo con funciones de transferencia de los
sistemas de planta que permita ejecutar los distintos modos de operación de la
instalación. Las funciones de transferencia serán obtenidas a partir de transitorios en un
simulador que reproduce la respuesta termohidráulica de la planta.
Para entender los modos de operación de la planta, primero se debe realizar un
estudio del funcionamiento de una planta termosolar, así como la importancia que tiene
en estos el almacenamiento de energía térmica y su utilización. Se concluye, por tanto,
que hay 4 modos principales: producción mediante el campo solar, producción mediante
el campo solar y carga del almacenamiento de energía térmica, producción mediante el
campo solar y descarga del almacenamiento de energía térmica, y producción mediante
descarga del almacenamiento de energía térmica. Conociendo estos modos, se pueden
deducir cuales son los elementos principales y asignarlos un bloque. En el caso del
presente proyecto aparecerán 3 bloques principales (campo solar, almacenamiento
térmico y BOP o “Balance of Plant”).
Por otro lado, se deben establecer diferentes funciones de transferencia en función
de los distintos bloques con el fin de lograr una operación eficiente. Este proceso de
optimización del funcionamiento seguirá unos pasos diferenciados, los cuales son:
identificar los parámetros a medir, diseñar los transitorios del simulador, codificar y
programar el simulador y validarlo. The project consists in optimizing the operation of a solar thermal parabolic
trough plant, looking for the proper use of its various operating modes. For this purpose
a transfer function model of plant systems, capable of implementing the various modes
of operation of the installation, will be performed. The transfer functions will be
obtained from transients in a thermal hydraulic simulator that reproduces the plant
response.
To understand the operation modes of the plant, a study of the operation of a solar
thermal plant, as well as the importance of these thermal energy storage and utilization,
must be conducted. We conclude, therefore, that there are 4 main modes: production
through solar field, production through solar field and loading of thermal energy
storage, production through solar field and discharge of thermal energy storage, and
production by discharging thermal energy storage. Knowing these modes, the main
elements can be deducted and we can assign then a block. In the case of this project
there are 3 main blocks (solar field, thermal energy storage and balance of plant).
On the other hand, there must be set different transfer functions depending on the
different blocks in order to achieve efficient operation. This performance optimization
process will follow different steps, which are: identifying the parameters to be
measured, designing simulator transients, coding and programming the simulator and
validating it.
Trabajo Fin de Máster
Optimización de la operación de plantas termosolares mediante el uso de un simulador con modelos termohidráulicosTitulación / Programa
Máster Universitario en Ingeniería IndustrialMaterias/ UNESCO
12 Matemáticas1203 Ciencias de los ordenadores
120326 Simulación
33 Ciencias tecnológicas
3322 Tecnología energética
332205 Fuentes no convencionales de energía
Colecciones
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