Numerical modeling of large-scale compact pv-csp hybrid plants ; Modélisation numérique de centrales hybrides pv-csp compactes à grande échelle

Solar energy represents a promising solution to meet future energy demands in an era of depleting fossil fuel sources. However, solar energy faces two main challenges: grid instability and intermittency. To overcome these drawbacks, a large number of combinations of solar technologies have been studied over the years. In this thesis, we propose to focus on the hybridization of PV and CSP technologies into one compact system. Therefore, the objective of this thesis is to go beyond general descriptions and assumptions to study the annual energy production of two compact hybrid systems, one-sun and high-temperature plants. To answer these questions, a detailed electrical, thermal, and optical model is developed to analyze the dynamic output characteristics of the hybrid plants, based on realistic input parameters of a large-scale solar tower plant in Targassonne, France. We demonstrate the superiority of the two compact hybrid plants over stand-alone technologies. The addition of a thermal energy storage system in the compact plants has the advantage of making the energy production independent of the solar resource, which allows for better control of the plant and longer production time. We also investigate the extent to which weather conditions and demand profiles are likely to affect the capacity of compact PV-CSP hybrid systems. ; L'énergie solaire représente une solution prometteuse pour répondre aux besoins énergétiques futurs à une époque où les sources de combustibles fossiles s'épuisent. Cependant, l'énergie solaire est confrontée à deux principaux défis : l'instabilité du réseau et l'intermittence. Pour surmonter ces inconvénients, un grand nombre de combinaisons entre les technologies solaires ont été étudiées au fil des années. Dans cette thèse, nous proposons de nous concentrer sur l'hybridation des technologies PV et CSP en un seul système compact. L'objectif de cette thèse est donc d'aller au-delà des descriptions et des hypothèses générales pour étudier la production énergétique annuelle de deux ...