Dimensionamento e simulação de uma central solar de 1MWe com concentradores cilindro parabólicos

Abstract

Este trabalho faz parte do processo de implantação de uma primeira central solar experimental no Brasil. Seu objetivo é estimar os principais parâmetros operacionais de uma planta solar termoelétrica com potência nominal de 1MWe. A planta é formada por um campo de concentradores solares, trocadores de calor e um bloco de potência. Um modelo analítico recente, que possibilita simular grandes e pequenos campos solares, é utilizado para dimensionar e simular a central. Utiliza-se um ciclo convencional, trabalhando com um fluido térmico intermediário, trocadores de calor para gerar o vapor e um ciclo Rankine para a conversão da energia térmica em mecânica. Os principais parâmetros estimados para uma planta localizada na cidade de Petrolina-PE, Brasil, são: 40 coletores que somam 9.420m² de área e campo solar com 33.912m² de área total. As simulações mostraram uma produção anual de energia elétrica de 1,63GWh, com um fator de capacidade 18,6% e uma eficiência solar-elétrica média de 12,5%.

This work is part of the process of deploying a first experimental solar plant in Brazil. Your goal is to estimate the main operational parameters of a solar thermal power plant with a nominal power of 1MWe. The plant consists of a solar concentrator field, heat exchangers and a power block. A recent analytical model, which enables to simulate large and small solar fields, is used to measure and simulate the plant. A conventional cycle is used, working with an intermediate heat transfer fluid, heat exchangers to generate steam, and a Rankine cycle to convert thermal into mechanical energy. The main parameters for a plant located in the city of Petrolina-PE, Brazil, are 40 collectors totaling 9.420m² and solar field with 33.912m² of total area. The simulations showed an annual production of 1.63GWh of electricity, with a capacity factor of 18.6% and a solar-electric efficiency average of 12.5%.