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Optimization models in solar power tower plant design. Design of the heliostat field and the tower receivers

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Autor: Domínguez Bravo, Carmen Ana
Director: Carrizosa Priego, Emilio José
Fernández Cara, Enrique
Quero García, Manuel
Departamento: Instituto de Matemáticas de la Universidad de Sevilla (Antonio de Castro Brzezicki)
Fecha: 2016-01-08
Tipo de documento: Tesis Doctoral
Resumen: El diseño de plantas solares con tecnología de torre (utilizaremos las siglas en inglés SPT) comenzó a ser estudiado en los años 70 y sigue siendo hoy en día un área de investigación muy activa. En esta tesis doctoral se estudia el diseño óptimo de la planta solar bajo distintos aspectos, enfocándose en el diseño del sistema torre-receptor y del campo de heliostatos. El primer capítulo presenta una idea general sobre SPT, describiendo los componentes que intervienen en el problema y detallando el modelado matemático utilizado a lo largo de este documento. Un algoritmo para resolver el problema de base se propone en el Capítulo 2. Se trata de un algoritmo, basado en la heurística voraz, que introduce un enfoque innovador al resolver el problema de la localización de heliostatos sin pre-establecer ningún patrón geométrico. Este algoritmo se extiende en el Capítulo 3 para resolver el diseño del campo solar con heliostatos en bloques llamados “pod” (estructuras triangulares que albergan v...
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The design of solar power tower (SPT) plants started to be studied in 1970s and is still being an active field of research nowadays. In this dissertation, the optimal design of an SPT plant under different considerations is addressed, focusing on the tower-receiver and heliostat field design. The first chapter provides the general ideas on SPT plants, with a description of the components involved in the problem and a presentation of the mathematical modelling used in this document. An algorithm to solve the basic problem is proposed in Chapter 2. It is a greedy-based heuristic algorithm, which introduces an innovative approach solving the heliostat location problem without fixing geometrical patterns. This algorithm is extended in Chapter 3 to address the solar field design with heliostat pod systems (triangular structures having several heliostats on it). Chapters 4 and 5 concern heuristic procedures adapted to the solution of innovative problems arising in this technology: multiple ...
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Tamaño: 5.447Mb
Formato: PDF

URI: http://hdl.handle.net/11441/39719

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