The growth of solar energy is projected to slow down during 2023–25 despite the fall in costs due to economic deceleration, reduced incentives, and market barriers including the lack of relevant and flexible energy project planning and decision-making tools. This study proposes a flexible and computationally simple multi-criteria decision analysis (MCDA)-based model that takes technical, financial, environmental, social and legal aspects of all project options as input and outputs a feasibility score for each option, which enables ranking the options and identifying the best alternative. The proposed model is applied to a real-world photovoltaic solar farm planned at a site in England and comprising nine different configurations formed by varying system capacity, energy storage option, mode of stakeholder, and network connections. The results of our study show that in this case the options without battery storage and a greater number of off-taker connections are more favorable than the options with battery storage. The analysis also shows that for the solar farm of the presented case study, ‘self-consumption fraction’ and ‘energy yield’, ‘net present value’, ‘life-cycle carbon emission reduction’, ‘ease of permit acquisition’ and ‘public approval’ are key sub-criteria for ‘technical’, ‘financial’, ‘environmental’, and ‘social and legal’ criteria, respectively. A sensitivity analysis was conducted to assess the confidence on the obtained solution, and a change in the first preference was noticed when ‘environmental’ and ‘social and legal’ aspects are given higher weight over ‘technical’ and ‘financial’ aspects. The results obtained are in line with the recommendations by experts, who carried out an independent feasibility analysis considering the same options.
Les centrales solaires à concentration industrielles consomment 4 m3/MWh d’eau pour le refroidissement de leur cycle thermodynamique. En environnement aride, cela est susceptible d'induire des conflits d’usages sur une ressource encore plus fondamentale que l’électricité, l'eau. Ce constat met en évidence la nécessité de concevoir des solutions alternatives de refroidissement sèches mais tout aussi efficaces. Le champ solaire d’une centrale CSP représente 50% de son coût d’investissement pour n’être utilisé que de jour pour la production de chaleur nécessaire au cycle thermodynamique. L'approche du sujet de thèse consiste à utiliser cette surface considérable comme macro-échangeur de chaleur avec son environnement via un transfert thermique couplé avec l'air ambiant (convectif) et avec l'espace extra-atmosphérique à 3K (radiatif). Après avoir démontré la pertinence des matériaux du champ solaire pour une telle application, le travail de thèse a montré expérimentalement qu'au-delà d'extraire les chaleurs fatales du cycle thermodynamique, il pouvait aussi produire du froid par transfert radiatif nocturne. Une solution alternative innovante pour le refroidissement des centrales solaires CSP offrant deux nouvelles fonctionnalités à leur champ solaire déjà existant au bénéfice de son amortissement.