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Abstrait

Enquête sur les performances exergétiques d'une centrale électrique à récepteur central

Ramadan Ali Abdiwe et Markus Haider

Le présent article décrit l'analyse exergétique d'une centrale électrique à système de réception central (CRS). La centrale se compose d'un millier d'héliostats d'une superficie de 130 m² chacun, d'un récepteur externe d'une superficie de 59 m² et d'une hauteur de 70 m, d'un générateur de vapeur, de deux turbines à vapeur avec un réchauffeur entre les deux, de deux réchauffeurs d'eau d'alimentation et d'un condenseur. Le logiciel EBSILON® Professional a été utilisé pour obtenir l'efficacité exergétique et l'irréversibilité de chaque composant de la centrale électrique afin d'identifier les causes et les emplacements de l'imperfection thermodynamique. Le modèle a analysé et testé l'effet de deux paramètres de conception, notamment l'irradiation normale directe (DNI) et la température de sortie du fluide caloporteur (HTF), sur les performances exergétiques. Les résultats obtenus montrent qu'à DNI constant, la perte exergétique maximale se produit au niveau du récepteur suivi du champ d'héliostats et que le cycle de puissance présente la perte exergétique la plus faible. L'augmentation du DNI affecte négativement l'efficacité exergétique du système global. La variation de la température de sortie du HTF a un impact sur les performances exergétiques du sous-système récepteur ainsi que du système global ; l'augmentation de la température de sortie de 450˚C à 600˚C conduit à une augmentation de l'efficacité exergétique du récepteur à environ 5 % et à une augmentation de l'efficacité exergétique du système global à environ 1 %.