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Exergy cost analysis of a CSP-Rankine cycle coupled with a MED plant considering time-varying conditions and part-load operation
Indexado
Scopus SCOPUS_ID:85064178318
DOI
Año 2018
Tipo

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



The integration of a Concentrating Solar Power (CSP) plant with a Multi-Effect Distillation (MED) plant has shown a significate potential in countries with high solar irradiation and few freshwater resources. Nevertheless, the performance of these schemes is affected by the variations in ambient conditions and operation modes. This study presents an exergy and exergetic cost analysis of a CSP-Rankine Cycle coupled with a MED plant model, considering time-varying conditions. The plant performance is evaluated through the exergetic efficiency while the irreversibilities of each plant component are identified for the nominal and partial load operation. Also, electricity and freshwater exergetic costs are determined. Then, a parametric analysis varying the molten salt flow rate and the ambient temperature is carried out to study their effects on the plant performance, whilst a simulation of a typical day is performed to analyze two different operational modes. A comparison analysis with a stand-alone CSP-Rankine Cycle operation is implemented to identify differences in the exergetic efficiency and product costs. Results showed that MED plant integration increases the exergy destruction and waste exergy in comparison to a stand-alone CSP-Rankine Cycle. Also, it was obtained that the unitary exergetic cost of electricity is highly influenced by the power output, while the unitary exergetic cost of water is more dependent on the ambient temperature. These results allow exploring the distribution of exergy destructions in the CSP-Rankine Cycle coupled with a MED plant under different operating conditions to determine the best operation modes.

Disciplinas de Investigación



WOS
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SciELO
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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Mata-Torres, Carlos Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
2 Zurita, Adriana Mujer Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
3 Cardemil, José M. Hombre Universidad de Chile - Chile
4 Escobar, Rodrigo A. Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile

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Financiamiento



Fuente
CONICYT/FONDAP
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
Pontificia Universidad Católica de Chile
Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico
SERC-Chile
Corporación de Fomento de la Producción
Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica
Pontificia Universidad Católica de Chile

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Agradecimientos



Agradecimiento
The authors gratefully acknowledge the partial financial support of CORFO project 13CEI2-21803 and appreciate the support from CONICYT/FONDAP 15110019 “Solar Energy Research Center"-SERC-Chile. C. Mata-Torres would like to acknowledge the Pontificia Universidad Católica de Chile VRI doctoral scholarship support, and funding from CONICYT Becas/Doctorado Nacional 2018 - 21181537.

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