Annual simulation of hybrid CSP-PV solar plants: thermal performance and techno-economic analysis

Il punto di partenza di questo lavoro è rappresentato da un modello di impianto Concentrated Solar Power (CSP), appositamente realizzato in linguaggio Modelica per eseguire simulazioni dettagliate delle prestazioni dei suoi componenti nel tempo, date le coordinate in cui si trova il sito e l'evoluzione delle condizioni climatiche nel tempo. La criticità, però, è che tale complessità richiede la gestione di migliaia di equazioni, quindi il modello risulta adatto per periodi di tempo intra-day o, al massimo, multi-day. Aumentando troppo la banda di simulazione, i tempi di calcolo superano facilmente alcune ore, o addirittura il modello risulta impossibile da eseguire, il che rappresenta un grosso limite per questo strumento. Questa tesi esplora diversi modi per semplificare i componenti principali che compongono il modello esistente, cercando di trovare il miglior equilibrio tra l'accuratezza dei risultati e il costo computazionale, con l'obiettivo di rendere possibili simulazioni mensili e, auspicabilmente, annuali in tempi di esecuzione ragionevoli. In caso di successo, questa operazione potrebbe portare ad una capacità completamente diversa del modello di valutare le prestazioni del sistema, in grado di considerare la loro evoluzione in intervalli temporali più ampi e nelle diverse condizioni climatiche che caratterizzano il luogo, consentendo di ottenere risultati più realistici e significativi. Questo processo, di conseguenza, potrebbe consentire non solo valutazioni delle prestazioni, ma anche analisi economiche e finanziarie affidabili, potenzialmente utili per valutare le opportunità di investimento e i prezzi dell’energia in diversi scenari.