Exploitation de l’Energie Solaire à M’Sila

Loading...
Thumbnail Image

Date

2024-09-29

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

University of M'Sila

Abstract

In the field of green electricity generation, parabolic trough concentrated solar power technology is acknowledged as one of the most efficient and practicable options. In the first part of this thesis, we studied the viability of building a Concentrating Solar Power plant (CSP) using parabolic trough technology, like the Andasol-1 power plant in southern Spain in the M'Sila region of northern Algeria, through the System Advisor Model (SAM) software. The reference plant has a capacity of 50 MW and contains thermal energy storage (TES) technology. The results showed that when the Andasol-1 plant is installed in M'Sila, it produces electricity all year round from 11h00 a.m. to 17h00, with an average power of between 25 MWe and 50 MWe. When combined, the variables DNI, temperature, and relative humidity account for 98.2 % of the variance in electricity production in M’Sila. The climatic conditions of M’Sila make it favorable to install a CSP plant similar to Andasol-1 since it can produce 177.22 GWh of electricity annually at the M'Sila location. Furthermore, in the second part, the design, analysis and optimization of the performances of a CSP plant based on PTC technology with a capacity of 100 MW equipped with a TES system were carried out, in two sites representatives in Algeria (Tamanrasset and M'Sila). The results of the performance analysis conducted on the optimized design showed that the optimal values of the solar multiple (SM) and full load hours (FLH) of the TES system for the proposed power plant at the M'Sila site are found to be 3 and 7 hours, respectively, with an annual electricity production of 451.84 GWh and a low levelized cost of electricity (LCOE) value of 7.8¢/kWh. The study concluded that the M'Sila site provided encouraging results regarding the deployment of CSP plants integrating PTC technology. M'Sila can reduce demand on its thermal power plant, particularly during summer, by deploying CSP plants with parabolic trough collector technology, which can significantly contribute to the production of clean and sustainable electricity in the long term.

Description

في مجال توليد الكهرباء الصديقة للبيئة، تعتبر تقنية الطاقة الشمسية المركزة ذات تقنية المجمع الإسطواني المكافئ واحدة من أكثر الخيارات كفاءة وعملية. في الجزء الأول من هذه الأطروحة، قمنا بدراسة جدوى بناء محطة للطاقة الشمسية المركزة باستخدام تكنولوجيا المجمع الإسطواني المكافئ ، مثل محطة توليد الكهرباء Andasol-1 في جنوب إسبانيا في منطقة المسيلة في شمال الجزائر، وذلك بفضل برنامج SAM . تبلغ قدرة المحطة المرجعية 50 ميجاوات وتحتوي على تقنية تخزين الطاقة الحرارية. وأظهرت النتائج أنه عند تركيب محطة أنداسول- 1 بالمسيلة، فإنها تنتج الكهرباء على مدار السنة من الساعة 11 صباحا إلى الساعة 5 مساءا، بمتوسط قدرة تتراوح بين 25 ميجاوات و 50 ميجاوات. وعند جمعها فإن متغيرات التشعيع الطبيعي المباشر ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية تمثل 98.2 % من التباين في إنتاج الكهرباء بالمسيلة. إن الظروف المناخية لولاية المسيلة تجعل من المناسب إنشاء محطة للطاقة الشمسية المركزة مماثلة لمحطة أنداسول- 1 حيث يمكنها إنتاج 177,22 جيجاوات ساعة من الكهرباء سنويا بموقع المسيلة. علاوة على ذلك، في الجزء الثاني، تم تنفيذ تصميم وتحليل وتحسين أداء محطة للطاقة الشمسية المركزة تعتمد على تكنولوجيا المجمع الإسطواني المكافئ بقدرة 100 ميجاوات مجهزة بنظام تخزين الطاقة الحرارية، في موقعين ممثلين بالجزائر )تمنراست والمسيلة(. أظهرت نتائج تحليل الأداء الذي تم إجراؤه على التصميم الأمثل أن القيم المثلى للمضاعف الشمسي وساعات الحمل الكامل لنظام تخزين الطاقة الحرارية لمحطة الطاقة المقترحة بموقع المسيلة تبلغ 3 و 7 ساعات على التوالي، مع معدل سنوي إنتاج الكهرباء 451.84 جيجاوات ساعة وقيمة منخفضة لسعر استهلاك الطاقة تبلغ 7.8 سنتات/كيلووات ساعة. وخلصت الدراسة إلى أن موقع المسيلة قدم نتائج مشجعة فيما يتعلق بنشر محطات الطاقة الشمسية المركزة التي تدمج تكنولوجيا مجمع المجمع الإسطواني المكافئ. ويمكن للمسيلة أن تقلل الطلب على محطة الطاقة الحرارية، خاصة خلال فصل الصيف، من خلال نشر محطات الطاقة الشمسية المركزة المزودة بتكنولوجيا مجمع الإسطواني المكافئ ، والتي يمكن أن تساهم بشكل كبير في إنتاج كهرباء نظيفة ومستدامة على المدى الطويل .

Keywords

Concentrated Solar Power, parabolic trough collector, Andasol-1, M’Sila, SAM., الطاقة الشمسية المركزة؛ مجمع أسطواني مكافئ؛ أنداسول- 1 ؛ المسيلة؛ برنام ج

Citation