Optimierte Spiegelreinigungsstrategien in PTC-Anlagen zur Reduzierung des Wasserverbrauchs und der nivellierten Reinigungskosten

Verschmutzung reduziert die optische Effizienz der Reflektoren in einer CSP-Anlage und hat somit negative Auswirkungen auf die Leistungsabgabe der Anlage und die LCOE. Um diesen Effekt zu mindern, sollte eine regelmäßige Reinigung erfolgen, die wiederum die Betriebskosten erhöht und große Mengen Wasser verbraucht. In dieser Studie wurden potenzielle verbesserte Reinigungsstrategien durch detaillierte dynamische Simulation getestet, um die Beziehung zwischen dem Wasserverbrauch zur Reinigung und den spezifischen Reinigungskosten zu ermitteln sowie die optimale Reinigungsstrategie für einen bestimmten Standort zu identifizieren, um die Frage zu beantworten, wann und welche Kollektoren gereinigt werden sollten. Ziel der Studie ist es, verschiedene Reinigungsstrategien anhand eines CSP-Leistungsmodells zu bewerten, das in der Lage ist, das Verhalten einer CSP-Anlage so nah wie möglich an den realen Bedingungen zu simulieren. Aus diesem Grund wurden die spatiotemporale Verteilung der Sauberkeit im Solarfeld und individuelle Schleifen-Simulationen berücksichtigt, um den Einfluss der nicht-homogenen Sauberkeit auf die Austrittstemperatur des Solarfelds zu analysieren. Darüber hinaus wurden die Reinigungsprozesse basierend auf den Eigenschaften von ECILIMP-Reinigungsfahrzeugen modelliert, die aus mehreren Tests vor Ort und im Labor gewonnen wurden. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass die vorgeschlagene Reinigungsstrategie mit variablem Schwellenwert den Wasserverbrauch zur Reinigung um bis zu 19 % reduzieren und die nivellierten Reinigungskosten um 25 % senken kann, ohne negative Auswirkungen auf die Anlagenleistung zu haben.