This Master Thesis consisted in realizing a tool able to design, estimate the cost and calculate annual yields of a molten salt solar power tower. Such tool was made for a company providing CSP equipment and plant solutions for engineering, engineering and procurement or also EPC of a solar power tower. The Company wishes to propose competitive plant configurations presenting a good trade-off between cost and revenues. The Company can oversee the EPC of a whole power plant or/and supply some components of the molten salt cycle and of the water/steam cycle. The tool models a large scale solar power tower with a thermal energy storage system on EBSILON®Professional 12.04, a thermodynamic software.   When launching a simulation, the tool sizes the components of the molten salt cycle (design phase) according to user’s inputs, the other components have their characteristics based on a reference project. Depending on the size of the components, the total cost is determined and the revenues over a year of operation are calculated (annual performance). When performing several simulations with different configurations, the Company can judge about the economic viability of plant configurations by comparing their LCOEs and NPVs.   The present document describes the result of the Master Thesis, that is to say the tool itself, what it contains and how it works. The methodology adopted to design the components is presented in depth, the way costs were calculated is exposed. The document explains the annual performance calculations and the simple operation strategy implemented. Finally, a technical and cost validation was carried out but it would require some further work to be complete. The design and cost calculations are performed in few seconds, the annual calculations take around 2-3h.   One main contribution of the Master Thesis is to show that designing, estimating costs and calculating annual performances is feasible in a single tool operating at a high level of detail. Using the tool during a solar power tower project could considerably facilitate the current process in place at the Company. It can also allow to compare an important number of configurations to determine a good techno-economic solution. / Denna uppsats bestod i att genomföra ett verktyg som kan utforma, beräkna kostnaden och beräkna årliga avkastningar på ett smält salt soltorn. Ett sådant verktyg gjordes för ett företag inom soltornsteknik, upphandling och konstruktion (SUK) som vill föreslå konkurrenskraftiga anläggningskonfigurationer som presenterar en bra avvägning mellan kostnad och intäkter. Företaget, samtidigt som det övervakar SUK för en hel kraftverk, levererar det också vissa komponenter i den smälta saltcykeln. Verktyget modellerar ett storskaligt soltorn med ett värmeenergilagringssystem på EBSILON®Professional 12.04, en termodynamisk programvara.   När en simulering startas, ritar verktyget komponenterna i den smälta saltcykeln (designfas) enligt användarens inmatningar, de andra komponenterna är baserade på ett referensprojekt. Beroende på komponenternas storlek bestäms den totala kostnaden och intäkterna över ett verksamhetsår beräknas (årlig prestation). När flera simuleringar görs med olika konfigurationer kan företaget bedöma sin ekonomiska lönsamhet genom att jämföra sina LCOE och NPV.   Det här dokumentet beskriver resultatet av masterprojektet, det vill säga själva verktyget, vad det innehåller och hur det fungerar. Den metod som antagits för att designa komponenterna presenteras grundligt samt hur kostnaderna beräknades. Dokumentet förklarar de årliga prestationsberäkningarna och den enkla operationsstrategin som implementerats. Slutligen genomfördes en teknisk och kostnadsvalidering, men det skulle kräva ytterligare insats för att göra arbetet fullständigt. Konstruktionen och kostnadsberäkningarna utförs på få sekunder, de årliga beräkningarna tar cirka 2-3 timmar.   Ett huvudbidrag av examensarbetet är att visa att utformning, uppskattning av kostnader och beräkning av årliga prestanda är möjlig i ett enda verktyg som arbetar på en detaljrik nivå. Att använda verktyget under ett soltornsprojekt kan betydligt underlätta den nuvarande processen på plats hos företaget. Det kan också göra det möjligt att jämföra ett viktigt antal konfigurationer för att bestämma en bra tekno-ekonomisk lösning.

The objective of this thesis was to investigate the potential for introducing a concentrating solar thermal (CST) central receiver plant system based on flexible heliostats - HelioPods - to provide high-temperature process heat in industrial applications. A CST plant system was designed in MATLAB, optically simulated for three design days in the ray-tracing software Tonatiuh and further analyzed in MATLAB by interpolating the results for each hour of the year. A case study was made on introducing a CST plant system based on HelioPods in a South African manganese sinter plant. The study included an investigation of the profitability of up- and downsizing the heliostat field annually with fluctuating heat demand. A circular heliostat field was modelled for the chosen location. The final field had a radius of 53 meters with the receiver located 60% from the field centre. The storage size was 16 demand hours and 17 plants were required. The results showed that 88% of the annual heat demand could be covered by solar heat in the design year. The marketing approach used for the following years was that the heat demand covered by solar heat should never be below the share at the first year, despite the predicted fluctuations in demand. Thus, a minimum solar share of 88% was used as a strategy for annual up- and downsizing of the fields throughout the investigated period of 25 years. That resulted in a field radius differing between 52 and 55 meters. The payback period of the final system was 4.35 years, the NPV was 54.33 MUSD over a period of 25 years and the LCOH was 35.39 USD/MWht. However, it was found that the profitability of the system was sensitive to the different scenarios for predicted future diesel prices, this since the pricing of the solar heat was set to 90% of the diesel price. The results in this thesis show that a CST plant system based on HelioPods is a suitable solution to supply high-temperature process heat to industrial applications. It also shows that the HelioPods can unlock potential for flexibility with changing production patterns in the industry of implementation. The results from the study can be used also for other industries with similar temperature range and heat demand. Thus, it could be argued that the implementation of a HelioPod based CST plant system also can be suitable for other industries located in high-DNI areas with dependency on conventional fuels and steady production throughout the whole day. / Syftet med denna uppsats var att undersöka potentialen för implementering av koncentrerad termisk solvärme (CST) från ett soltorn med ett heliostatfält baserat på flexibla heliostater - HelioPods – för att generera högtempererad processvärme för industriell tillämpning. Ett CST-system designades i MATLAB, simulerades för tre designdagar i det optiska ray-tracingprogrammet Tonatiuh och analyserades sedan åter i MATLAB genom att interpolera de genererade resultaten för årets alla timmar. En fallstudie av ett CST-system baserat på HelioPods i ett sydafrikanskt sinterverk för mangan genomfördes därefter. Studien innehöll en undersökning av lönsamheten av årlig ökning och minskning av heliostatfältet vid fluktuerande värmebehov. Ett cirkulärt heliostatfält modellerades för den valda platsen. Det slutgiltiga fältet hade en radie om 53 meter med mottagaren placerad 60% från fältets mittpunkt. Storleken på lagringsfaciliteten var 16 timmar av full tillförsel och antalet verk uppgick till 17. Resultaten visade att 88% av det årliga värmebehovet kunde förses med solvärme under designåret. Marknadsstrategin för de resterande åren var att den procentuella andelen solvärme aldrig skulle vara lägre än under designåret, oberoende av fluktuationer i värmebehovet på grund av ändrad produktion. Således sattes 88% solvärme som ett minimikrav och utgjorde strategin för den årliga ökningen och minskningen av fältet för den undersökta perioden av 25 år. Det resulterade i en fältradie mellan 52 och 55 meter. Återbetalningstiden för det slutgiltiga fältet var 4.35 år, nuvärdesberäkningen av det framtida kassaflödet var 54.22 miljoner USD över en 25-årsperiod och produktionskostnaden för värme (LCOH) var 35.39 USD/MWht. Dock var systemets lönsamhet känslig för de olika prognoser av framtida dieselpriser som undersöktes, detta eftersom priset för solvärme sattes till 90% av dieselpriset. Resultaten i denna uppsats visar att ett CST-system baserat på HelioPods är en lämplig lösning för att generera högtempererad processvärme för industriell tillämpning. De visar även att HelioPods kan öka potentialen för flexibilitet vid förändringar i produktionsmönstret i vederbörande industri. Resultaten kan även användas i andra industrier med likartade temperaturer och värmebehov. Hävdas kan således att implementation av ett CST-system kan vara lämpligt även för andra industrier belägna i områden med högt DNI som är beroende på konventionella energikällor och har jämn produktion dygnet runt.