Estudi del funcionament i utilitat d'una planta termoelèctrica híbrida d'escala local
Estadístiques de LA Referencia / Recolecta
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/372920
Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2022-05-03
Condicions d'accésAccés obert
Llevat que s'hi indiqui el contrari, els
continguts d'aquesta obra estan subjectes a la llicència de Creative Commons
:
Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada 3.0 Espanya
Abstract
El present Treball Final de Grau (TFG) desenvolupa un model de planta termoelèctrica híbrida basada en l’aprofitament tèrmic de l’energia solar i amb el recolzament de la biomassa com a combustible, amb l’objectiu de garantir l’estabilitat del subministrament independentment de les condicions meteorològiques. A tal efecte, la planta es compon de dos circuits diferenciats: en primer lloc del circuit col·lector de calor que per mitjà d’un fluid caloportador transmet l’energia de les fonts esmentades al segon circuit, l’anomenat de potència. Aquest últim és un Cicle de Rankine Orgànic (ORC, per les seves sigles en anglès) que permet aprofitar la calor procedent de fonts tèrmiques de baixa o mitja temperatura i que es dissenya per assolir, en règim nominal, una potència de 500 kW elèctrics i un cabal d’aigua a 60ºC per a usos tèrmics (calefacció i aigua calenta sanitària) de 9,062 L/s. La planta està pensada per a una escala local, amb el focus posat en satisfer bona part de les necessitats elèctriques i tèrmiques dels ciutadans d’un hipotètic petit municipi rural de la geografia catalana, on les hores de sol al llarg de l’any són majoritàries i l’accés a la biomassa està garantit. Al mateix temps, es dissenya amb l’objectiu de poder regular la potència elèctrica subministrada a la xarxa ajudant així a l’estabilització de la mateixa. L’objectiu principal del treball és, per tant, el de desenvolupar un model i simular-ne el funcionament per a extreure’n conclusions sobre les seves potencialitats i febleses en el context esmentat. La metodologia emprada al treball ha estat la d’estudiar l’estructura i bases de funcionament d’una planta d’aquest estil, desenvolupar-ne un model i simular-ne el funcionament. Per aquest motiu el treball es divideix en tres blocs principals: el primer que estudia aquest tipus de planta i en desenvolupa un model ideal; el segon modelitza els principals components del cicle incorporant-ne les principals irreversibilitats amb la intenció d’aproximar-se al funcionament real de la planta; i, el tercer, que per mitjà d’un algorisme de funcionament de la planta simula amb un codi de MATLAB (introduint-hi les dades meteorològiques i la demanda elèctrica horària) el funcionament de la planta hora a hora. Els resultats de la simulació permeten realitzar un anàlisi del rendiment energètic de la planta i estudiar la seva idoneïtat en funció de l’emplaçament i en comparació d’altres tecnologies. Amb totes les dades obtingues es conclou que es tracta d’un tipus de planta amb moltes limitacions, principalment vinculades a la ubicació, però que dimensionada a escala local pot jugar un paper en el marc de la transició energètica per la seva capacitat d’adaptació i de de subministrar tant energia elèctrica com tèrmica
MatèriesElectric power-plants -- Design and construction, Solar thermal energy -- Electric installations -- Design and construction, Biomass energy, Thermodynamic cycles -- Industrial applications -- Energy conservation, Centrals elèctriques -- Disseny i construcció, Energia tèrmica solar -- Instal·lacions elèctriques -- Disseny i construcció, Energia de la biomassa, Cicles termodinàmics -- Aplicacions industrials -- Estalvi d'energia
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA EN TECNOLOGIES INDUSTRIALS (Pla 2010)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
memoriatfg-joanmenarosell.pdf | 2,373Mb | Visualitza/Obre | ||
annexos-joanmenarosell.zip | 849,2Kb | application/zip | Visualitza/Obre |