Integración de energía solar a un sistema geotermoeléctrico de media entalpía

Abstract

This paper show the basic methodology of integrating a solar field to a medium enthalpy geothermal power plant in order to maximize the use of renewable energy sources. The power plant is a geothermal binary cycle that use isopentane as the working fluid and hot water from a geothermal well as energy source. Proposes to use parabolic trough solar collectors to increase the temperature of the water from the well, and in turn, get the highest electrical power in the binary cycle power plant. For the integration of the solar field, a first study was to determine the main characteristics of the solar field using two different configurations for coupling with the binary cycle. Thermodynamic models of the systems were established and resolved using the EES software, in order to obtain design data of the binary cycle plant, the solar field and operating solar geothermal hybrid plant. Additionally, a study was conducted to determine the economic feasibility of the hybrid plant including the levelized cost of electricity.

En este trabajo se presenta la metodología básica de integración de un campo solar a una planta geotérmica de media entalpia con el propósito de maximizar el uso de fuentes renovables. La planta geotérmica es de ciclo binario que utiliza isopentano como fluido de trabajo y agua caliente proveniente de un pozo geotérmico como fuente de energía. Se propone utilizar colectores solares de canal parabólico para aumentar la temperatura del agua que proviene del pozo, y a su vez, obtener una mayor potencia eléctrica en la planta de ciclo binario. Para la integración, primeramente se hizo un estudio para determinar las principales características del campo solar utilizando dos configuraciones diferentes para su acoplamiento con la planta de ciclo binario. Se establecieron los modelos termodinámicos de los sistemas y se resolvieron utilizando el software EES, con el fin de obtener los datos de diseño de la planta de ciclo binario, del campo solar y de operación de la planta híbrida geotérmica solar. Adicionalmente, se realizó un estudio para determinar la factibilidad económica de la planta híbrida incluyendo la determinación del costo nivelado de la electricidad.