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O impacto crescente da queima de combustíveis fósseis apresenta uma tendência mundial de transição para fontes de energia renováveis a fim de contribuir para um ambiente, energia e economia sustentáveis. As tecnologias de Energia Solar Concentrada (CSP) são algumas das tecnologias limpas mais promissoras do mundo para energia, sendo necessária uma avaliação completa dos sistemas para explorar seu potencial ótimo. Este estudo fornece uma visão geral detalhada das tecnologias CSP mais comuns e fundamentais: Coletor Solar de Trough Parabólico (PTC), Refletor Fresnel Linear (LFR), Pratos Parabólicos Solares (SPD) e Torre de Potência Solar (SPT); e analisa a tendência de mudança nos designs para aprimorar o desempenho térmico-hidráulico e óptico dos coletores. Várias modificações de design foram aplicadas aos PTCs em termos de refletor, receptor e sistema de rastreamento, enquanto diferentes arranjos de sistemas de armazenamento de energia térmica (TES) estão sendo integrados para garantir o máximo desempenho, e modificar a geometria do TES inserindo aletas pode melhorar a eficiência de descarga em até 24%. O refletor primário e o receptor são os dois componentes mais importantes dos LFRs, e técnicas de modificação que os incluem estão mostrando perspectivas significativas em relação à sua aplicação em escala comercial. LFRs de tubo evacuado com refletores secundários desviam até 90% da radiação solar incidente, superando receptores de cavidade. Em termos de SPDs, áreas de design promissoras incluem o ajuste e otimização do concentrador, receptor, motor e sistema de rastreamento. Receptores Stirling demonstraram 90% de eficácia na transferência de energia, que é 10% mais do que os receptores Brayton. A otimização do tamanho e layout dos heliostatos é necessária para a instalação econômica do sistema SPT. Diferentes combinações de geometria para receptor baseado em líquido, gás e partículas estão em uso para SPTs, e entre eles, receptores de gás volumétrico e receptores de partículas podem alcançar temperaturas superiores a 1000 °C. Este artigo fornece a tendência geral de modificação de design da tecnologia CSP e compara sua eficácia, o que pode ajudar a identificar áreas específicas para aumentar o desempenho do design CSP. Além disso, no futuro, a viabilidade técnico-econômica da implementação da CSP pode ser avaliada para aplicações pragmáticas.
Alam et al. (Qua,) estudaram esta questão.