The rising demand for electricity and heat raises a big challange for the society and engineers. Many products have been introduced to the market to supply more energy to the energy systems. Absolicon AB is a Swedish company that develops and markets a combined heat and power generating product. The product, Absolicon X10, uses a parabolic trough to concentrate the radiation of the sun onto a receiver. The receiveris equipped with mono crystalline solar cells and is cooled by a circulating liquid media. The electricity is supplied to the local grid and the heat is supplied to a local heating system. In this master thesis, the author has developed a number of tests for the Absolicon X10 with the superior goal to enhance the quality and electrical performance. The main areas of interest were: The ribbon connecting the solar cells The correlation between indoor and outdoor performance How the position of the receiver in the trough affects the electrical output A test method for evaluation of ribbons was developed and was applied to a new type of ribbon. The method showed that this new type of ribbon was not good enough for implementation in the production chain. Two types of indoor testing methods were developed, with the aim of determine the electrical performance of receivers. Both methods were unable to do so, but one of them might be good enough with some improvements. A position of the receiver which gives higher electrical output and higher tolerance for the tilt angle of the through was found.

The provision of a sustainable energy supply is one of the most importantissues facing humanity at the current time, and solar thermal power hasestablished itself as one of the more viable sources of renewable energy. Thedispatchable nature of this technology makes it ideally suited to forming thebackbone of a future low-carbon electricity system.However, the cost of electricity from contemporary solar thermal power plantsremains high, despite several decades of development, and a step-change intechnology is needed to drive down costs. Solar gas-turbine power plants are apromising new alternative, allowing increased conversion efficiencies and asignificant reduction in water consumption. Hybrid operation is a furtherattractive feature of solar gas-turbine technology, facilitating control andensuring the power plant is available to meet demand whenever it occurs.Construction of the first generation of commercial hybrid solar gas-turbinepower plants is complicated by the lack of an established, standardised, powerplant configuration, which presents the designer with a large number ofchoices. To assist decision making, thermoeconomic studies have beenperformed on a variety of different power plant configurations, includingsimple- and combined-cycles as well as the addition of thermal energy storage.Multi-objective optimisation has been used to identify Pareto-optimal designsand highlight trade-offs between costs and emissions.Analysis of the simple-cycle hybrid solar gas-turbines revealed that, whileelectricity costs were kept low, the achievable reduction in carbon dioxideemissions is relatively small. Furthermore, an inherent trade-off between thedesign of high efficiency and high solar share hybrid power plants wasidentified. Even with the use of new optimised designs, the degree of solarintegration into the gas-turbine did not exceed 63% on an annual basis.In order to overcome the limitations of the simple-cycle power plants, twoimprovements were suggested: the integration of thermal energy storage, andthe use of combined-cycle configurations. Thermal energy storage allowed thedegree of solar operation to be extended, significantly decreasing carbondioxide emissions, and the addition of a bottoming-cycle reduced the electricitycosts. A combination of these two improvements provided the bestperformance, allowing a reduction in carbon dioxide emissions of up to 34%and a reduction in electricity costs of up to 22% compared to a combination ofconventional power generation technologies. / Hållbar energiförsörjning är för närvarande en av de viktigaste frågorna förmänskligheten. Koncentrerad solenergi är nu etablerad som en tillförlitlig källaav förnybar energi. Den reglerbara karaktären hos tekniken gör den specielltintressant för uppbyggnaden av ett framtida koldioxidsnålt elsystem.Kostnaden för elektricitet från nuvarande termiska solkraftverk är hög trottsflera decennier av utveckling. Ett genombrått på tekniknivå krävs för att drivaned kostnaderna. Sol-gasturbiner är ett av de mest lovande alternativen, somger en ökad verkningsgrad samtidigt som vattenkonsumtionen reducerasdrastiskt. Sol-gasturbintekniken gör det möjligt att blandköra solenergi ochandra bränslen för att möta efterfrågan vid alla tidpunkter, en attraktiv aspekt iförhållande till alternativa lösningar.Uppbyggnaden av första generationens kommersiella hybrida solgasturbinkraftverkförsvåras dock av bristen på etablerade och standardiseradekraftverkskonfigurationer. Dessa ger planeraren ett stort antal valmöjlighetersom underlag för beslutsfattande. Termoekonomiska studier har genomförtsför ett flertal olika kraftverkskonfigurationer, däribland kraftverk med enkelcykel, kombikraftverk samt möjligheten att utnyttja termisk energilagring.Pareto-optimala konfigurationer har identifierats med hjälp av multiobjektsoptimeringför att belysa balansen mellan kostnader och utsläpp.Analysen av det enkla hybrida sol-gasturbinkraftverket visade attelektricitetskostnaden hållits på en låg nivå, men att den möjliga minskningen avkoldioxidutsläpp är relativt liten. Dessutom identifierades en inre balans mellanatt bibehålla en hög verkningsgrad hos konfigurationen och en hög andelsolenergi i produktionen. Andelen av solenergi i gasturbinen överskred aldrig63% på årlig bas, även med optimerade kraftverkskonfigurationer.Två förbättringar föreslås för att övervinna begränsningarna hos kraftverk medenkel cykel: integration av termisk energilagring samt nyttjande avkombikraftverkskonfigurationer. Termisk energilagring tillåter en ökad andelsolenergi i driften och reducerar koldioxidutsläppen drastiskt, medan denytterligare cykeln hos kombikraftverket reducerar elektricitetskostnaden.Kombinationen av dessa förbättringar ger den bästa prestandan, med enreduktion av koldioxidutsläppen på upp till 34% och reducerade elektricitetskostnaderpå upp till 22% i jämförelse med andra kombinationer avkonventionella kraftverkskonfigurationer. / <p>QC 20130503</p>

The provision of a sustainable energy supply is one of the most important issues facing humanity at the current time, given the strong dependence of social and economic prosperity on the availability of affordable energy and the growing environmental concerns about its production. Solar thermal power has established itself as a viable source of renewable power, capable of generating electricity at some of the most economically attractive rates. Solar thermal power plants are based largely on conventional Rankine-cycle power generation equipment, reducing the technological risk involved in the initial investment. Nevertheless, due to the variable nature of the solar supply, this equipment is subjected to a greater range of operating conditions than would be the case in conventional systems. The necessity of maintaining the operational life of the steam-turbines places limits on the speed at which they can be started once the solar supply becomes available. However, in order to harvest as much as possible of the Sun’s energy, the turbines should be started as quickly as is possible. The limiting factor in start-up speed being the temperature of the metal within the turbines before start-up, methods have been studied to keep the turbines as warm as possible during idle-periods. A detailed model of the steam-turbines in a solar thermal power plant has been elaborated and validated against experimental data from an existing power plant. A dynamic system model of the remainder of the plant has also been developed in order to provide input to the steam-turbine model. Three modifications that could potentially maintain the internal temperature of the steam-turbines have been analysed: installation of additional insulation, increasing the temperature of the gland steam and use of external heating blankets. A combination of heat blankets and gland steam temperature increase was shown to be the most effective, with increases in electricity production of up to 3% predicted on an annual basis through increased availability of the solar power plant. / Hållbar energiförsörjning är för närvarande en av de viktigaste frågorna för mänskligheten. Socialt och ekonomiskt välstånd är starkt kopplat till rimliga energipriser och hållbar energiproduktion. Koncentrerad solenergi är nu etablerad som en tillförlitlig källa av förnybar energi och är också ett ekonomiskt attraktivt alternativ. Koncentrerade solenergikraftverk bygger till stor del på konventionella Rankine-cykel elgeneratorer, vilka minskar de tekniskt relaterade riskerna i den initiala investeringen. På grund av solstrålningens skiftande karaktär utsätts denna utrustning för mer varierade driftsförhållanden, jämfört med konventionella system. Behovet av att bibehålla den operativa livslängden på ångturbiner sätter gränser för uppstartshastigheten. För att utnyttja så mycket som möjligt av solens energi bör ångturbinen startas så snabbt som möjligt när solstrålningen blir tillgänglig. Eftersom temperaturen i metalldelar hos turbinerna är den begränsande faktorn, har metoder studerats för att hålla turbinerna så varma som möjligt under tomgångsperioder. En detaljerad modell av ångturbiner i ett solenergikraftverk har utvecklats och validerats mot experimentella data från ett befintligt kraftverk. En dynamisk systemmodell av de övriga delarna av anläggningen har också utvecklats för att ge input till ångturbinsmodellen. Tre modifieringar som potentiellt kan bidra till att upprätthålla den inre temperaturen i ångturbiner har analyserats: montering av ytterligare isolering, ökning av temperaturen hos glänsångan och användning av elvärmefiltar. En kombination av elvärmefiltar och en temperaturökning av glänsångan visade sig vara det mest effektiva alternativet. Åtgärderna resulterade i en ökad elproduktion på upp till 3%, beräknat på årsbasis genom ökad tillgänglighet hos kraftverket. / QC 20110629 / TURBOKRAFT

Hybrid solar-Brayton systems utilize both solar thermal energy and supplementary renewable fuels to provide controllable and dispatchable power output, which renders them a promising way to meet the growing energy demand and reduce the carbon footprints. However, existing testing facilities for key components in such hybrid systems often fail to accomplish the testing requirements, hence impeding the improvement of the renewable energy share and the overall efficiency. A novel testing facility is urgently needed in order to thoroughly stimulate and analyze the component characteristics. This research work focuses on the development of a gas turbine simulator as an innovative testing facility for hot, pressurized components in hybrid solar-Brayton systems. The dual-flow choked nozzle based flow control has been proposed, explained, and analyzed in comparison to the single-flow layout. The basic idea of gas turbine simulator has been experimentally implemented and validated on a prototype, verifying its functionality. By incorporating a PLC-based control system, an automated gas turbine simulator has been designed and modified based on the prototype. Its performance with regard to stabilizing boundaries and tracking trajectories has been evaluated by experiments. Based on the experimental results, the gas turbine simulator prototype has proven its ability to establish controllable boundary conditions and migrate operating points for the impinging receiver. Through manual adjustments, excellent quasi-steady state performance has been obtained, with the precision for pressure control reaching ±0.005 bar at ambient temperature and ±0.015 bar at high temperature of 797.1-931.5 °C. The manual operation time has been identified at 23.1 s for establishing the receiver boundaries, and at 70 s for changing operating points. With the help of the proposed control strategy, the automated gas turbine simulator has eliminated the need for manual adjustments, and demonstrated the ability to maintain the safe and convergent operation for the receiver. The performance in boundary condition stabilization has been satisfactory, with enhanced steady-state accuracy comparing to the prototype by virtue of the PID controller. The transient-state fluctuations in pressure control have been effectively restrained within an acceptable region with deviations of ±0.018 bar to ±0.076 bar from the desired 2.400 bar operating pressure. The capability of tracking linear and nonlinear trajectories has also been testified, with the precision level between ±0.023 bar and ±0.037 bar. Finally, in view of the good stability, high precision, and rapid response manifested in the experimental studies, the gas turbine simulator has validated its ability to imitate the steady and transient characteristics of gas turbines on the boundaries of the test section. It also grants the possibilities to conduct control variable studies and wide-range transition studies. The gas turbine simulator is a suitable testing facility for the key components in hybrid solar-Brayton systems. / Hybrid solenergi-Brayton-system använder både solvärmeenergi och kompletterande förnybara bränslen för att ge kontrollerbar och sändbar effekt, vilket gör dem till ett lovande sätt att möta den växande energiefterfrågan och minska koldioxidavtrycken. Men befintliga testanläggningar för nyckelkomponenter i sådana hybridsystem misslyckas ofta med att uppfylla testkraven, vilket hindrar förbättringen av andelen förnybar energi och den totala effektiviteten. En ny testanläggning behövs omgående för att grundligt stimulera och analysera komponentens egenskaper. Detta forskningsarbete fokuserar på utvecklingen av en gasturbinsimulator som en innovativ testanläggning för varma, trycksatta komponenter i hybridsolar-Brayton-system. Den dubbelströms strypta munstycksbaserade flödeskontrollen har föreslagits, förklarats och analyserats i jämförelse med enkelflödeslayouten. Den grundläggande idén med gasturbinsimulator har experimentellt implementerats och validerats på en prototyp, vilket verifierar dess funktionalitet. Genom att införliva ett PLC-baserat styrsystem har en automatiserad gasturbinsimulator designats och modifierats utifrån prototypen. Dess prestanda med avseende på stabilisering av gränser och spårning av banor har utvärderats genom experiment. Baserat på de experimentella resultaten har prototypen av gasturbinsimulatorn bevisat sin förmåga att upprätta kontrollerbara gränsförhållanden och migrera arbetspunkter för den träffande mottagaren. Genom manuella justeringar har man erhållit utmärkt prestanda i nästan konstant tillstånd, med precisionen för tryckkontroll som når ±0,005 bar vid omgivningstemperatur och ±0,015 bar vid hög temperatur på 797,1-931,5 °C. Den manuella drifttiden har identifierats till 23,1 s för att fastställa mottagargränserna och till 70 s för att byta arbetspunkter. Med hjälp av den föreslagna styrstrategin har den automatiserade gasturbinsimulatorn eliminerat behovet av manuella justeringar och visat förmågan att upprätthålla en säker och konvergent drift för mottagaren. Prestandan vid gränstillståndsstabilisering har varit tillfredsställande, med förbättrad steady-state noggrannhet jämfört med prototypen tack vare PID-regulatorn. De transienta tillståndsfluktuationerna i tryckregleringen har effektivt begränsats inom ett acceptabelt område med avvikelser på ±0,018 bar till ±0,076 bar från det önskade 2,400 bar arbetstrycket. Förmågan att spåra linjära och olinjära banor har också vittnats, med precisionsnivån mellan ±0,023 bar och ±0,037 bar. Slutligen, med tanke på den goda stabiliteten, höga precisionen och snabba responsen som manifesteras i de experimentella studierna, har gasturbinsimulatorn validerat sin förmåga att imitera de stabila och transienta egenskaperna hos gasturbiner på gränserna för testsektionen. Det ger också möjlighet att genomföra kontrollvariabelstudier och omfattande övergångsstudier. Gasturbinsimulatorn är en lämplig testanläggning för nyckelkomponenterna i hybridsolar-Brayton-system.

Renewable energy for energy production, like Solar, is turning out to be very pertinent in today's world [1]. It is very clear that Solar Energy is going to emerge as one of the key sources of energy in future. Moreover, the storage option is going to play an essential role to the future deployment of solar power plants. Concentrated solar power plants with thermal storage, photovoltaic plants integrated with battery energy storage, and hybrid plants are attractive solutions to obtain a stable and dispatchable energy production. Investors or policymakers usually find it challenging to come up with the most feasible solar storage technology because they need to consider techno-economic feasibility, and at the same time, from a market or administrative perspective as well. So, this thesis study will address the key problem which is aimed at investors or policymakers since there is a need to choose the best solar storage technology at a utility level in future based on so many attributes. The thesis project was carried out in two phases which includes forecast modelling &amp; estimations and techno-economic assessment of virtual plants. These two phases helped to address various questions in relation to the problem statement of this study. The entire thesis study broadly covered seven countries spanning across four major regions around the world. The first phase of the thesis, forecast modelling estimations shows how the seven countries will look in future (2020 – 2050) with respect to installed capacity and costs for PV, CSP, and BESS technologies. Some major results from phase 1 include, in low-cost estimates, China will remain to be the market leader in PV &amp; CSP by 2050. In U.S.A and India, the installed costs of PV are projected to decline by 70% by 2050. By 2050, the installed costs of Solar Tower technology are estimated to drop by about 65% in China and Spain. In U.S.A, the prices of BESS technology are likely to fall by around 58 – 60 % by 2050. In the second phase of thesis study, a techno-economic evaluation of virtual plants addressed the aspects which are to be considered for a solar project if it is deployed in future across seven specific countries. Results from this analysis helps investors or policymakers to choose the cheapest solar storage technology at a utility level across seven specific countries in future (2020 – 2050). Key results from this analysis show that, in the U.S.A, by 2050, PV+BESS will be the cheapest storage technology for 4 – 10 storage hours. Addition of another renewable technology will add up more viability to the comparison. In China, Hybrid will be the cheapest storage technology for 4 – 8 hrs by 2050. There is huge potential for deployment of CSP &amp; hybrid plants in future than PV. In South Africa, CSP will be the cheapest storage technology by 2050 for 4 – 10 hours of storage. It is assumed that deployment of BESS projects at utility level starts from 2025 in South Africa. Beyond this, market forces analysis was carried out which offers insights especially for the policymakers of how various drivers and constraints are influencing each solar technology across the specific countries in future. Overall, the entire thesis study provides guidelines/insights to investors or policy makers for choosing the best solar storage technology in future at a utility scale for a particular country. / Förnybar energi för energiproduktion, liksom Solar, visar sig vara mycket relevant i dagens värld [1]. Det är mycket tydligt att solenergi kommer att framstå som en av de viktigaste energikällorna i framtiden. Dessutom kommer lagringsalternativet att spela en väsentlig roll för den framtida distributionen av solkraftverk. Koncentrerade solkraftverk med värmelagring, solcellsanläggningar integrerade med batterilagring och hybridanläggningar är attraktiva lösningar för att få en stabil och skickbar energiproduktion. Investerare eller beslutsfattare brukar tycka att det är utmanande att komma på den mest genomförbara solcellstekniken eftersom de måste överväga teknikekonomisk genomförbarhet, och samtidigt, ur ett marknads- eller administrativt perspektiv också. Så denna avhandlingsstudie kommer att ta itu med nyckelproblemet som riktar sig till investerare eller beslutsfattare eftersom det finns ett behov av att välja den bästa solenergilagringstekniken på en användningsnivå i framtiden baserat på så många attribut. Avhandlingsprojektet genomfördes i två faser som inkluderar prognosmodellering och uppskattningar och teknikekonomisk bedömning av virtuella anläggningar. Dessa två faser hjälpte till att ta itu med olika frågor i samband med problemstudien i denna studie. Hela avhandlingsstudien omfattade i stort sju länder som sträcker sig över fyra stora regioner runt om i världen. Den första fasen i avhandlingen, prognosmodelleringsuppskattningar visar hur de sju länderna kommer att se ut i framtiden (2020 - 2050) med avseende på installerad kapacitet och kostnader för PV-, CSP- och BESS -teknik. Några viktiga resultat från fas 1 inkluderar, i lågkostnadsuppskattningar, att Kina kommer att vara marknadsledande inom PV och CSP år 2050. I USA och Indien beräknas de installerade kostnaderna för PV minska med 70% år 2050. Av 2050 beräknas de installerade kostnaderna för Solar Tower -teknik sjunka med cirka 65% i Kina och Spanien. I USA kommer priserna på BESS -teknik sannolikt att sjunka med cirka 58 - 60 % år 2050. I den andra fasen av avhandlingsstudien behandlade en teknikekonomisk utvärdering av virtuella anläggningar de aspekter som ska övervägas för ett solprojekt om det används i framtiden i sju specifika länder. Resultaten från denna analys hjälper investerare eller beslutsfattare att välja den billigaste solenergilagringstekniken på en användningsnivå i sju specifika länder i framtiden (2020 - 2050). Viktiga resultat från denna analys visar att i USA, år 2050, kommer PV+BESS att vara den billigaste lagringstekniken på 4 - 10 lagringstimmar. Tillägg av en annan förnybar teknik kommer att öka jämförbarheten. I Kina kommer Hybrid att vara den billigaste lagringstekniken i 4-8 timmar fram till 2050. Det finns en enorm potential för distribution av CSP &amp; hybridanläggningar i framtiden än PV. I Sydafrika kommer CSP att vara den billigaste lagringstekniken år 2050 för 4 - 10 timmars lagring. Det antas att distributionen av BESS -projekt på verktygsnivå börjar från 2025 i Sydafrika. Utöver detta genomfördes marknadskravsanalys som ger insikter speciellt för beslutsfattarna om hur olika drivkrafter och begränsningar påverkar varje solteknik i de specifika länderna i framtiden. Sammantaget ger hela avhandlingsstudien riktlinjer/insikter till investerare eller beslutsfattare för att välja den bästa solenergitekniken i framtiden i en nyttoskala för ett visst land.

Nowadays, one of the solutions considered in order to face the issue of global warming and to move towards a carbon neutral society relies on the use of solar energy as a renewable and bountiful primary source. And, if photovoltaic technologies account for a large part in the solar energy market, recent years have witnessed the growth of non-concentrated and concentrated solar thermal technologies. Among them, concentrated solar power technology (CSP) which uses the optical concentration of direct solar irradiation to generate high pressure and high temperature steam in the absorber tubes of the plant, has become a promising approach reaching 4.9 GWe of installed capacity by the end of 2015 [1]. However, one of the main challenges faced by CSP technology concerns the variability of solar energy related for example to sunrise, sunset, passing clouds… In addition to that, when it comes to direct steam generation, the presence of a two-phase flow regime inside the absorber tubes leads to a strong dynamic behavior of the steam generation. It is consequently necessary to be able to simulate this dynamic behavior in order to better handle the design and operation of CSP plants. Such simulation tools can then be used for the implementation and the test of reliable control systems aimed at maintaining desired operating conditions in spite of changes in solar irradiation. In this context, the National Institute for Solar Energy (INES), part of the French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA) wishes to upgrade their dynamic simulation tool that would enable its teams to reproduce the behavior of a prototype based on the Fresnel solar field technology including direct steam generation which was built and commissioned at Cadarache, Aix-en-Provence. This Master thesis work takes place within this framework and aims at developing a multi-domain dynamic model of the aforementioned prototype. To do so, three models respectively in the thermalhydraulic, the optical and the control-command domains are built and combined using a co-simulation approach relying on an in-house simulation platform called PEGASE. More specifically the development of the following models has been addressed:  a thermal-hydraulic model of the two-phase flow circulating inside the vaporizer field of the prototype and realized with the thermal-hydraulic code CATHARE [2] (Advanced ThermalHydraulic Code for Water Reactor Accidents) applied to solar thermal biphasic issues,  an optical model of the receiver programmed using the Modelica language and the Dymola (Dynamic Modelling Laboratory) simulation software,  control-command models (PID controller, control architecture…) adapted and built upon blocks taken from a modelling library included in the PEGASE platform. Each model was first developed and tested on a standalone basis. These models were then coupled using the PEGASE co-simulation platform. A sunny day was simulated using the multi-domain model and the controllability of the plant was analyzed. At this stage, the study focused on the steam separator level regulation. A thermal-hydraulic study also focused on potential instabilities in the vaporizer that can occur under certain circumstances of water temperature at vaporizer inlet and solar heat flux. This analysis was carried out with a CATHARE standalone model. Perspectives of the present work include a complete validation of the developed models from future experimental data and further developments should aim to extend the modelling scope of the numerical simulator towards a representation of all the hydraulic parts of the CSP prototype. Control schemes and regulation tools would have to be extended as well in order to move towards a more representative control architecture of the prototype. Particularly, the steam quality at vaporizer outlet is an important variable to regulate. Indeed, this parameter is usually kept between 60% and 80% [3]. It must be high enough to limit the power consumption of the recirculation pump but not too high in order to prevent absorber dry-out. / Solenergi, som är en förnybar och riklig primärkälla, är en av de lösningarna som anses kunna lösa problemet med global uppvärmning och bidrar i omvandlingen till ett kolneutralt samhälle. Andelen fotovoltaiska teknologier på energimarknaden är övervägande, men andelen koncentrerad och ickekoncentrerad solterminsteknik har ökat under de senaste åren. Bland solterminsteknikerna är koncentrerad solenergiteknik (CSP), som använder den optiska koncentrationen av direkt strålning för att generera högtrycks- och högtemperaturånga i anläggningens absorberarrör, ett lovande tillvägagångssätt som har nått 4.9 GWe installerad kapacitet i slutet av 2015 [1]. En av de största utmaningarna med CSP-tekniken är solenergins variation vid till exempel soluppgång, solnedgång och passerande moln, vilket beror på varierad tillgång av solljus. Det finns också utmaningar med direkt ånggenerering via tvåfasflödes regimer inuti absorberarrören eftersom det leder till ett starkt dynamiskt beteende vid ånggenereringen. Det är följaktligen nödvändigt att kunna simulera detta dynamiska beteende för att bättre hantera design och drift av CSP-anläggningar. Sådana simuleringsverktyg kan sedan användas för att genomföra tester för att erhålla tillförlitliga styrsystem som upprätthåller önskade driftsförhållanden trots förändringar i solstrålningen I detta sammanhang vill National Institute for Solar Energy (INES), som är en del av den franska alternativa energikommissionen och atomenergi kommissionen (CEA), förbättra dess dynamiskt simuleringsverktyg som skulle möjliggöra för sina team att reproducera beteendet hos en prototyp baserad på Fresnel solfältsteknik inklusive direkt ånggenerering som byggts och beställts vid Cadarache, Aix-enProvence. Denna masteruppsats sker inom ramen för detta och syftar till att utveckla en dynamisk modell med flera domäner av den ovan nämnda prototypen. Tre modeller i termisk-hydraulisk, optisk och kontrollkommando domäner har byggts och kombinerats med hjälp av en co-simuleringsmetod som bygger på en intern simuleringsplattform som heter PEGASE. Mer specifikt om utvecklingen av modellerna enligt nedan:  En termisk-hydraulisk modell av tvåfasflöde som cirkulerar inuti förångarens fält på prototypen har realiserats med termisk-hydraulisk kod CATHARE [2] (Advanced Thermal-Hydraulic Code for Water Reactor Accidents) som appliceras på soltermisk bifasiska frågeställningar.  En optisk modell av mottagaren har programmerats med hjälp av Modelica-språket och simuleringsprogrammet Dymola (Dynamic Modeling Laboratory).  Modeller av kontrollkommandon (PID-kontroller, kontrollarkitektur ...) har byggts och anpassats i moduler som hämtats från modelleringsbibliotek som ingår i PEGASE-plattformen. Varje modell utvecklades och testades på fristående basis. Modellerna kopplades sedan samman i PEGASE-co-simuleringsplattformen. En solig dag simulerades därefter med en flerdomänmodell och styrningsförmågan av anläggningen analyserades. Vid detta stadium fokuserade studien på att reglera nivån av ångseparerande. En termisk-hydraulisk studie fokuserade sedan på potentiella instabiliteter i förångaren som kan uppstå under vissa omständigheter av vatteninloppstemperatur och solvärmeflöde. Denna analys genomfördes med en CATHARE fristående modell. Perspektiven för det aktuella arbetet omfattar en fullständig validering av de utvecklade modellerna med hjälp av framtida experimentella data. Vid en vidareutveckling bör inriktningen vara att utvidga modellernas omfattning av den numeriska simulatorn till att representera alla hydrauliska delar av CSP prototypen. Styrsystem och regleringsverktyg skulle också behöva förbättras för att få en mer representativ kontroll arkitektur av prototypen. I synnerhet är ångkvaliteten vid förångarens utlopp en viktig variabel att reglera. Faktum är att den här parametern vanligtvis hålls mellan 60% och 80% [3]. Det måste vara tillräckligt högt för att begränsa recirkulationspumpens elförbrukning men inte för hög för att förhindra att absorberen torkar ut.