Modelación de una planta solar híbrida CSP+FV para poligeneración

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2017
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Abstract
La reducción de gases de efecto invernadero y la búsqueda de nuevos suministros hídricos se avizoran como desafíos para los próximos años. En Chile, la integración de energía solar y desalinización de agua de mar se ve como una opción interesante dada la alta radiación solar presente en el desierto de Atacama y el alto consumo de agua en que incurre la minería, abriendo una oportunidad de mercado ideal para la venta de electricidad y agua. Es necesario aprovechar las capacidades de la concentración solar de potencia y las tecnologías fotovoltaicas en su conjunto para lograr reducción de costos sumado a mayor despachabilidad y factor de planta. También se utilizó un enfoque de uso de calor residual con desalinización multi-efecto. Se desarrolló un modelo de la planta completa en TRNSYS con distintos modos de operación y una estrategia de despacho basada en priorizar el fotovoltaico y minimizar las detenciones de la turbina.De los resultados obtenidos, se infiere que una planta CSP+FV puede lograr una generación eléctrica mensual similar para todos los meses del año, utilizando tamaños FV cercanos a 200 MWdc con inclinación de los módulos mayor a 45°. Sin embargo, esta configuración no entrega la mayor generación eléctrica anual. También se puede mencionar que la hibridación aumenta el factor de planta con respecto al CSP por sí solo y que el uso de baterías no aporta significativamente a la generación eléctrica total. Con respecto a la integración de la planta MED, ésta reduce aproximadamente un 13% la generación de la planta CSP. La máxima producción de agua y menor costo del agua se obtienen con tamaños FV bajos entre 0 y 40 MWdc. La hibridación que produce la mayor cantidad de horas de operación de la turbina es con un tamaño FV de 100 MWdc. Finalmente, dado los precios FV considerados, cuando se impone una limitación a la potencia entregada por la planta híbrida, los menores costos de la electricidad de la planta CSP+FV se alcanzan para hibridación con tamaños FV cercanos a 20 MWdc. Con respecto a la planta CSP+FV+MED, el menor costo de la electricidad alcanzado es un 12,7% superior a la planta CSP+FV, pero con el beneficio de la producción de agua.
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Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2017
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