Étude de la productivité énergétique d'un concentrateur solaire installé dans le sud Algérien

Abstract

L'objectif de ce travail est d'étudier la productivité énergétique d’une centrale solaire à tour installée dans le sud algérien, en particulier la région de Ouargla. Il s'agit d'une centrale solaire à tour similaire à celle de Gemasolar en Espagne, équipée d'un stockage de chaleur récupérée par un fluide caloporteur à base de sel fondu. Les résultats de l'efficacité énergétique globale de la même centrale étudiée pour la région de Ouargla montrent des valeurs supérieures à celles de la centrale Gemasolar. Une optimisation de la conception de la centrale en question a été réalisée dans le cas d'une installation sur un site de la région de Ouargla. Cela se traduit par la suppression de 22206 héliostats, la réduction de la surface totale du champ solaire de 666,7 ha et le volume de fluide caloporteur de 4359,64 m3 et gagnant une capacité de stockage supplémentaire de 9540,82 MWh. Alors que pour répondre aux besoins de la population de Ouargla de 186740 foyers, il est nécessaire d'apporter des améliorations au niveau de la centrale, permettant ainsi de fournir une puissance jusqu'à 243 MW. L'amélioration nécessite alors deux centrales, chacune avec un rendement de 36% et un coût de construction pour les deux estimé à 1769,03 millions d'euros.

The objective of this work is to study the energy productivity of a solar tower power plant installed in southern Algeria, in particular the region of Ouargla. It is a tower solar power plant similar to that of Gemasolar in Spain, equipped with heat storage recovered by a heat transfer fluid based on molten salt. The results of the overall energy efficiency of the same plant studied for the region of Ouargla show higher values than those of the Gemasolar plant. An optimization of the design of the plant in question was carried out in the case of an installation on a site in the region of Ouargla. This results in the removal of 22206 heliostats, the reduction of the total solar field area by 666,7 ha and the volume of heat transfer fluid by 4359,64 m3 and gaining an additional storage capacity of 9540,82 MWh. While to meet the needs of the population of Ouargla of 186740 households, it is necessary to make improvements at the plant, thus making it possible to provide a power up to 243 MW. The improvement then requires two power plants, each with an efficiency of 36% and a construction cost for both estimated at 1769,03 million Euros.

الهدف من هذا العمل هو دراسة إنتاجية الطاقة لمحطات توليد الطاقة ذات األبراج الشمسية التي يمكن تطبيقها في جنوب الجزائر ، وال سيما منطقة ورقلة . األمر يتعلق بمحطة برجية لتوليد الطاقة الشمسية مماثلة لتلك الموجودة في إسبانيا تحت اسم Gemasolar ،والتي تم تجهيزها بنظام تخزين الحرارة يعمل بواسطة سائل نقل حراري متمثل في الملح المصهور. أظهرت النتائج أن الكفاءة الطاق وية الكلية للمحطة الذي تمت دراستها لمنطقة ورقلة قي ًما أعلى من تلك الخاصة بمحطة Gemasolar .وعليه تم تحسين كفاءة المحطة المعنية و اللذي سمح بتخفيض عدد المرايا الشمسية ب 22206 مرآة ، وتقليل إجمالي مساحة الحقل الشمسي بمقدار 7,666 هكتار وحجم سائل نقل الحرارة بمقدار 64,4359 متر مكعب واكتساب سعة تخزين إضافية تبلغ 82,9540 ميجاوات ساعة. بينما لتلبية احتياجات سكان ورقلة البالغ عددهم 740.186 منزل ، من الضروري إجراء تحسينات على مستوى المحطة ، مما يجعل من الممكن توفير طاقة تصل إلى 243 ميجاوات. يتطلب هذا التحسين محطتين للطاقة ، كل منهما ذات مردودية تقدر ب 36 ٪وتكلفة بناء اجمالية لكالهما تبلغ 03,1769 مليون يورو.