Evaluation of Concentrating Solar Power technologies for their application in Uruguay

Abstract

Concentrating Solar Power (CSP) technologies are getting increasing attention from researchers all around the world, since they represent a renewable alternative for power generation that, unlike wind and photovoltaic technologies, can easily incorporate thermal storage. The current work present a viability study for the two main CSP technologies implemented around the world, Solar Power Tower (SPT) and Parabolic Trough (PT). An own code implemented in OCTAVE is developed and validated against available software and a previous work for Uruguay study case. An extensive literature review is presented in order to evaluate the initial investment costs, operation and maintainance costs and taxes that should be considered. Considering these costs, the solar field and storage sizes are optimized in order to minimize the levelized cost of energy (LCOE) for 5 different locations, where typical meteorological years are available. For the optimum cases, LCOE is calculated along with many energy results such as generated electricity and energy losses.

Las tecnologías de concentración solar (por sus siglas en inglés es, CSP) están ganando interés a nivel mundial ya que constituyen una alternativa renovable para la generación de energía eléctrica, que a diferencia de la tecnologías eólicas y fotovoltaicas, puede fácilmente incorporar almacenamiento de energía. Este trabajo estudia la viabilidad de incorporar en Uruguay plantas del tipo Torre Central y Cilindro Parabólico. Se implementa un código propio en OCTAVE, el cual es validado contra un software preexistente y un estudio realizado previamente para Uruguay. Una extensa revisión bibliográfica es presentada para determinar los costos de inversión inicial, operación y mantenimiento e impuestos. Considerando estos costos se optimiza tanto el campo solar como el almacenamiento térmico mediante la búsqueda del mínimo costo nivelado de la electricidad (LCOE) para 5 ubicaciones diferentes en donde se cuenta con años meteorológicos típicos. Para los casos óptimos, se presenta el LCOE junto con varios resultados energéticos como electricidad generada y pérdidas.