Dimensionado del sistema de captación para una instalación de química solar

Abstract

El desarrollo de este trabajo se centra en el dimensionado del campo solar y en la estimación de la producción energética de una instalación termosolar de receptor central que trabajará con partículas sólidas como medio de trabajo y con un sistema TES también en partículas sólidas. Esta planta tiene como objetivo la producción de energía térmica a alta temperatura que será utilizada en un proceso para la producción de hidrógeno. El diseño de esta planta se ha realizado tomando como emplazamiento para la instalación la provincia de Huelva. Para el diseño se ha hecho uso de herramientas de simulación que permiten estimar la configuración óptima y su comportamiento energético, siendo éstas SolarPILOT, utilizada para el diseño del campo solar; y SAM, utilizada para la simulación del comportamiento de la planta. Se ha partido de unas restricciones impuestas por el uso que se pretende dar a la energía producida; estas restricciones atienden a la temperatura de trabajo, a la potencia térmica requerida por unidad de hidrógeno producido y al modo de operación, entre otras. Además de la simulación, se realiza una comparación de los resultados obtenidos para determinar la opción más adecuada según los requerimientos técnicos de la tecnología y del proyecto en el que se enmarca.

The development of this project focuses on the sizing of the solar field and the study of the annual energy yield of a central receiver solar thermal power plant that will work with solid particles as a working medium and with a TES system based on solid particles, too. The objective of this plant is the production of high-temperature thermal energy that will be used in a process for hydrogen production. The design of this plant has been carried out taking the province of Huelva as the location for the installation. For the design of this plant, two simulation tools that allow estimating the optimal configuration and its energetic behavior have been used: SolarPILOT, used for the design of the solar field; and SAM, used to simulate the behavior of the plant. Beginning with some initial restrictions imposed by the intended use of the energy produced; these restrictions address the working temperature, the thermal power required per unit of hydrogen produced and the mode of operation, among others. In addition to the simulations, a comparison of the results obtained is made to determine the most appropriate option according to the technical requirements of the technology and the project in which it is part.