Tecnología-Económica de la Energía Solar Concentrada con Almacenamiento de Energía Térmica: Un Estudio de Caso y Revisión de Tecnología Energética

RESUMEN Este estudio proporciona una evaluación tecnoeconómica de un sistema de energía solar concentrada (CSP) de 100 MW de potencia nominal con almacenamiento de energía térmica (TES) para permitir la generación de energía durante 24 horas. El sistema CSP-TES evaluado utiliza colectores de trough parabólico ET150, aceite térmico Therminol VP-1 como medio de transferencia de calor, una mezcla de sales fundidas KNO3/NaNO3 como medio de almacenamiento de calor, y un ciclo de Rankine de vapor dentro del bloque de potencia. El tamaño y el rendimiento del sistema CSP-TES se determinaron utilizando datos de irradiación solar, modelado de balances de masa y energía, y simulación en Aspen HYSYS. Se realizó un análisis de costos detallado para calcular el costo nivelado de electricidad (LCOE) actual del sistema CSP-TES, con un análisis de sensibilidad adicional para derivar un modelo que evalúe el impacto de reducciones en costos de capital y operativos, mejoras de rendimiento impulsadas por la tecnología, y cambios en las condiciones del mercado financiero. Los resultados pronosticaron una reducción anual del 7.8% en el LCOE del sistema CSP-TES, con el LCOE actual de 92.46/MWh proyectado a alcanzar ~62/MWh para 2030. Esta trayectoria posicionará a los sistemas CSP-TES como una opción competitiva de energía renovable en un futuro cercano, junto con la tecnología solar fotovoltaica y eólica.