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Atmospheric Extinction in Simulation Tools for Solar Tower Plants

Hanrieder, Natalie und Wilbert, Stefan und Schroedter-Homscheidt, Marion und Schnell, Franziska und Mancera Guevara, Diana Rocio und Buck, Reiner und Giuliano, Stefano und Pitz-Paal, Robert (2017) Atmospheric Extinction in Simulation Tools for Solar Tower Plants. In: AIP Conference Proceedings, 140011-1-140011-11. Elsevier. SolarPACES 2016, 2016-10-11 - 2016-10-14, Abu Dhabi, United Arab Emirates. doi: 10.1063/1.4984519. ISSN 0094-243X.

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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1063/1.4984519

Kurzfassung

Atmospheric extinction causes significant radiation losses between the heliostat field and the receiver in a solar tower plants. These losses vary with site and time. State of the art is that in ray-tracing and plant optimization tools, atmospheric extinction is included by choosing between few constant standard atmospheric conditions. Even though some tools allow the consideration of site and time dependent extinction data, such data sets are nearly never available. This paper summarizes and compares the most common model equations implemented in several ray-tracing tools. There are already several methods developed and published to measure extinction on-site. An overview of the existing methods is also given here. Ray-tracing simulations of one exemplary tower plant at the Plataforma Solar de Almería (PSA) are presented to estimate the plant yield deviations between simulations using standard model equations instead of extinction time series. For PSA, the effect of atmospheric extinction accounts for losses between 1.6 and 7 %. This range is caused by considering overload dumping or not. Applying standard clear or hazy model equations instead of extinction time series lead to an underestimation of the annual plant yield at PSA. The discussion of the effect of extinction in Tower plants has to include overload dumping. Situations in which overload dumping occurs are mostly connected to high radiation levels and low atmospheric extinction. Therefore it can be recommended that project developers should consider site and time dependent extinction data especially on hazy sites. A reduced uncertainty of the plant yield prediction can significantly reduce costs due to smaller risk margins for financing and EPCs. The generation of extinction data for several locations in form of representative yearly time series or geographical maps should be further elaborated.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/107040/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Atmospheric Extinction in Simulation Tools for Solar Tower Plants
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Hanrieder, NatalieNatalie.Hanrieder (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9671-351X141971310
Wilbert, StefanStefan.Wilbert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3573-3004NICHT SPEZIFIZIERT
Schroedter-Homscheidt, Marionmarion.schroedter-homscheidt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1854-903XNICHT SPEZIFIZIERT
Schnell, Franziskafranziska.schnell (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mancera Guevara, Diana RocioDiana.ManceraGuevara (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Buck, Reinerreiner.buck (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Giuliano, StefanoStefano.Giuliano (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pitz-Paal, RobertRobert.Pitz-Paal (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3542-3391NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2017
Erschienen in:AIP Conference Proceedings
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1063/1.4984519
Seitenbereich:140011-1-140011-11
Verlag:Elsevier
ISSN:0094-243X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:CSP, tower plants, atmospheric extinction, simulation, raytracing, attenuation
Veranstaltungstitel:SolarPACES 2016
Veranstaltungsort:Abu Dhabi, United Arab Emirates
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:11 Oktober 2016
Veranstaltungsende:14 Oktober 2016
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Erneuerbare Energie
HGF - Programmthema:Konzentrierende solarthermische Technologien
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SF - Solarforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Einfluss von Wüstenbedingungen (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum > Atmosphäre
Institut für Solarforschung > Qualifizierung
Hinterlegt von: Hanrieder, Natalie
Hinterlegt am:01 Dez 2016 19:20
Letzte Änderung:04 Jun 2024 14:30

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