elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Optimization of parabolic trough power plant operations in variable irradiance conditions using all sky imagers

Nouri, Bijan und Noureldin, Kareem und Schlichting, Tim und Wilbert, Stefan und Hirsch, Tobias und Schroedter-Homscheidt, Marion und Kuhn, Pascal Moritz und Kazantzidis, A. und Zarzalejo, L.F. und Blanc, P. und Yasser, Zeyad und Fernandez-Reche, Jesus und Pitz-Paal, Robert (2020) Optimization of parabolic trough power plant operations in variable irradiance conditions using all sky imagers. Solar Energy (198), Seiten 434-453. Elsevier. doi: 10.1016/j.solener.2020.01.045. ISSN 0038-092X.

[img] PDF - Preprintversion (eingereichte Entwurfsversion)
2MB

Offizielle URL: https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.01.045

Kurzfassung

The continuously growing penetration of intermittent electricity sources will increase the future demand for dispatchable power plants, which balance out fluctuations within the electrical grids. Parabolic trough power plants with thermal energy storages could be one renewable solution for regions with a high yearly direct normal irradiance (DNI) sum, but in order to compete against other renewable as well as non-renewable technologies, the economic competitiveness must be ensured. Price reductions can be achieved for example by optimizing the plant operation. One shortcoming of state of the art plant controllers is that they only use the DNI measured at one or a few positions in the solar field. Due to the spatial variability of the DNI throughout the solar field this DNI information can be misleading. In this paper, we investigate the optimization potential of solar field control strategies with access to spatially resolved DNI information from all sky imagers (ASI). Uncertainties of the ASI system are considered by introducing additional independent spatial DNI information from a shadow camera system. The spatial and temporal DNI variability of the DNI seen by the controller is classified in distinct DNI variability classes. Two new control strategies are developed, with optimized control parameters for distinct combinations of the spatial and temporal DNI variability classes. These new variability class dependent control strategies are benchmarked in a simulation environment. A relative increase in revenue in excess of 1.9% is observed over a test period with 22 days, compared to a state of the art reference controller.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/134118/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Optimization of parabolic trough power plant operations in variable irradiance conditions using all sky imagers
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Nouri, BijanBijan.Nouri (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9891-1974NICHT SPEZIFIZIERT
Noureldin, KareemKareem.Noureldin (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schlichting, TimTim.Schlichting (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7278-1166NICHT SPEZIFIZIERT
Wilbert, StefanStefan.Wilbert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3573-3004NICHT SPEZIFIZIERT
Hirsch, TobiasTobias.Hirsch (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0063-0128NICHT SPEZIFIZIERT
Schroedter-Homscheidt, Marionmarion.schroedter-homscheidt (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1854-903XNICHT SPEZIFIZIERT
Kuhn, Pascal MoritzPascal.Kuhn (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9978-5706NICHT SPEZIFIZIERT
Kazantzidis, A.Lab. of Atm. Physics, Uni Patras, GreeceNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zarzalejo, L.F.CIEMATNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Blanc, P.MINES ParisTechNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Yasser, ZeyadTSK-Flagsol GmBHNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Fernandez-Reche, JesusCIEMAT-PSANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pitz-Paal, RobertRobert.Pitz-Paal (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3542-3391NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2020
Erschienen in:Solar Energy
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1016/j.solener.2020.01.045
Seitenbereich:Seiten 434-453
Verlag:Elsevier
ISSN:0038-092X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Parabolic trough, All sky imager, Irradiance map, Variability, Solar field control, Shadow camera, Virtual solar field
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Erneuerbare Energie
HGF - Programmthema:Konzentrierende solarthermische Technologien
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Einfluss von Wüstenbedingungen (alt), E - Systemanalyse und Technikbewertung (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Solarforschung > Qualifizierung
Institut für Vernetzte Energiesysteme > Energiesystemanalyse
Hinterlegt von: Kruschinski, Anja
Hinterlegt am:09 Jun 2020 17:15
Letzte Änderung:23 Okt 2023 14:28

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.