Modelos empíricos del campo solar en plantas termosolares de concentración. Aplicación a la planificación

espanolUno de los bloques fundamentales de una planta termosolar de concentracion es el campo solar. En este bloque, la energia del recurso solar se captura y concentra sobre un fluido para su posterior utilizacion como energia termica. La estimacion de la potencia termica disponible en el campo solar a partir de valores del recurso solar es una informacion de gran utilidad en diversas aplicaciones. Esta estimacion se puede conseguir utilizando un modelo del campo solar disenado en base a primeros principios. Sin embargo la construccion de un modelo de este tipo puede ser complejo y requerir la participacion de un experto con un conocimiento en profundidad del campo solar a modelar. En este trabajo se propone como alternativa la utilizacion de modelos empiricos del campo solar. En este caso, el modelo se obtiene a partir de un conjunto de medidas realizadas en el campo solar. Se proponen dos tipos de modelos empiricos: parametrico y orientado a datos. Con el fin de estudiar la aplicabilidad de los modelos propuestos se ha considerado su utilizacion en el problema de la generacion optima auto-planificada en una planta CSP que participa en un mercado electrico a un dia. En un contexto de simulacion y con el objeto de comparar diferentes opciones, se ha realizado un estudio economico donde se evaluan varias estrategias de planificacion en una planta basada en colectores cilindro-parabolicos de 50 MW con almacenamiento termico. Las estrategias de planificacion se diferencian unicamente en el modelo del campo solar utilizado. Los resultados muestran que las estrategias que utilizan los modelos empiricos del campo solar proporcionan resultados competitivos y que por tanto, se pueden utilizar como una alternativa viable a los basados en primeros principios. La utilizacion de modelos empiricos simplifica significativamente el diseno del planificador de produccion. EnglishAn important block of a concentrated solar thermal plant is the solar field. In this block, the solar energy is concentrated as thermal energy in a fluid. An estimation of the available thermal power based on the available solar resource is a useful information in several applications. This estimation can be obtained using a solar field model based on first-principles. However, to build a model of this kind, can be complex and requires a human expert with in depth knowledge of the solar filed to be modeled. This work proposes an alternative, to use empirical models of the solar field. In this case, the model is obtained using a set of measurements from the solar field. Two kind of empirical models are proposed: parametric and data-driven models. In order to study the applicability of the proposed models, the optimal self-scheduling generation problem in a concentrated solar thermal plant is considered. Several scheduling strategies with different solar field models are compared in a simulation context. The simulations show that the strategies with empirical models of the solar field provides competitive results and then, can be considered as an alternative to the strategies based on first-principles models. The empirical models simplify the development of a generation scheduler.