This study investigates the use of heat recovery steam generators (HRSGs) connected to three types of concentrated solar power (CSP) technologies for solar thermal power plants for the city of Faro-Poli located in northern Cameroon. The HRSGs are designed for the solar thermal power plants using solar tower (ST) technology as HRSG-1 and using parabolic trough collector (PTC) and linear Fresnel reflector (LFR) technologies as HRSG-2. HRSG-1 operates under temperatures between 56.4 and 314.9 °C, whereas HRSG-2 (PTC) and HRSG-2 (LFR) work under temperatures between 57.9 and 264 °C. The exergoeconomic analysis reveals that costs per exergy unit of the solar field system vary from 2.31 to 5.32 $/GJ and that relative cost differences and exergoeconomic factors of HRSG-1 (ST), HRSG-2 (PTC), and HRSG-2 (LFR) are 0.086 and 90.0%, 0.063 and 85.2%, and 0.112 and 72.0%, respectively. The results also show that costs per exergy unit of the HRSGs connected to these three CSP technologies are between 2.41 and 8.41 $/GJ. The avoidable-endogenous exergy destruction values are 158.5, 498.8, and 570.4 kW for HRSG-1 (ST), HRSG-2 (PTC), and HRSG-2 (LFR), respectively. Further, it is seen that HRSG-1 owns the lowest levelized cost rate of product with a value of 0.36 $/h, while the other two HRSG-2 technologies have a value of 1.08 $/h. Finally, the sensitivity analysis shows the cost reduction potential of the HRSGs to make them economically viable. It is concluded that the HRSG-1 (ST) is the most efficient technology considering its impact on the overall exergy efficiency, the levelized cost rate of product, and the cost per exergy unit.

中文翻译：

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太阳能热电厂热回收蒸汽发生器的热力学和经济性研究

本研究调查了在位于喀麦隆北部的 Faro-Poli 市的太阳能热电厂中使用与三种类型的聚光太阳能 (CSP) 技术相连的热回收蒸汽发生器 (HRSG)。HRSG 专为使用太阳能塔 (ST) 技术作为 HRSG-1 并使用抛物线槽式集热器 (PTC) 和线性菲涅尔反射器 (LFR) 技术作为 HRSG-2 的太阳能热电厂而设计。HRSG-1 在 56.4 至 314.9 °C 之间的温度下运行，而 HRSG-2 (PTC) 和 HRSG-2 (LFR) 在 57.9 至 264 °C 之间的温度下运行。火用经济学分析表明，太阳能场系统每单位火用能的成本从 2.31 到 5.32 美元/GJ 不等，并且 HRSG-1 (ST)、HRSG-2 (PTC) 和 HRSG-2 的相对成本差异和火用经济学因素（ LFR) 分别为 0.086 和 90.0%、0.063 和 85.2%，以及 0。分别为 112 和 72.0%。结果还表明，连接到这三种 CSP 技术的 HRSG 的每单位火用成本在 2.41 至 8.41 美元/GJ 之间。HRSG-1 (ST)、HRSG-2 (PTC) 和 HRSG-2 (LFR) 的可避免内生火用破坏值分别为 158.5、498.8 和 570.4 kW。此外，可以看出 HRSG-1 拥有最低的产品平准化成本率为 0.36 美元/小时，而其他两种 HRSG-2 技术的价值为 1.08 美元/小时。最后，敏感性分析显示了 HRSG 降低成本的潜力，使其在经济上可行。得出的结论是，考虑到对整体火用效率、产品平准化成本率和单位火用成本的影响，HRSG-1 (ST) 是最有效的技术。结果还表明，连接到这三种 CSP 技术的 HRSG 的每单位火用成本在 2.41 至 8.41 美元/GJ 之间。HRSG-1 (ST)、HRSG-2 (PTC) 和 HRSG-2 (LFR) 的可避免内生火用破坏值分别为 158.5、498.8 和 570.4 kW。此外，可以看出 HRSG-1 拥有最低的产品平准化成本率为 0.36 美元/小时，而其他两种 HRSG-2 技术的价值为 1.08 美元/小时。最后，敏感性分析显示了 HRSG 降低成本的潜力，使其在经济上可行。得出的结论是，考虑到对整体火用效率、产品平准化成本率和单位火用成本的影响，HRSG-1 (ST) 是最有效的技术。结果还表明，连接到这三种 CSP 技术的 HRSG 的每单位火用成本在 2.41 至 8.41 美元/GJ 之间。HRSG-1 (ST)、HRSG-2 (PTC) 和 HRSG-2 (LFR) 的可避免内生火用破坏值分别为 158.5、498.8 和 570.4 kW。此外，可以看出 HRSG-1 拥有最低的产品平准化成本率为 0.36 美元/小时，而其他两种 HRSG-2 技术的价值为 1.08 美元/小时。最后，敏感性分析显示了 HRSG 降低成本的潜力，使其在经济上可行。得出的结论是，考虑到对整体火用效率、产品平准化成本率和单位火用成本的影响，HRSG-1 (ST) 是最有效的技术。HRSG-1 (ST)、HRSG-2 (PTC) 和 HRSG-2 (LFR) 的可避免内生火用破坏值分别为 158.5、498.8 和 570.4 kW。此外，可以看出 HRSG-1 拥有最低的产品平准化成本率为 0.36 美元/小时，而其他两种 HRSG-2 技术的价值为 1.08 美元/小时。最后，敏感性分析显示了 HRSG 降低成本的潜力，使其在经济上可行。结论是，考虑到对整体火用效率、产品平准化成本率和单位火用成本的影响，HRSG-1 (ST) 是最有效的技术。HRSG-1 (ST)、HRSG-2 (PTC) 和 HRSG-2 (LFR) 的可避免内生火用破坏值分别为 158.5、498.8 和 570.4 kW。此外，可以看出 HRSG-1 拥有最低的产品平准化成本率为 0.36 美元/小时，而其他两种 HRSG-2 技术的价值为 1.08 美元/小时。最后，敏感性分析显示了 HRSG 降低成本的潜力，使其在经济上可行。得出的结论是，考虑到对整体火用效率、产品平准化成本率和单位火用成本的影响，HRSG-1 (ST) 是最有效的技术。36 $/h，而其他两项 HRSG-2 技术的价值为 1.08 $/h。最后，敏感性分析显示了 HRSG 降低成本的潜力，使其在经济上可行。结论是，考虑到对整体火用效率、产品平准化成本率和单位火用成本的影响，HRSG-1 (ST) 是最有效的技术。36 $/h，而其他两项 HRSG-2 技术的价值为 1.08 $/h。最后，敏感性分析显示了 HRSG 降低成本的潜力，使其在经济上可行。得出的结论是，考虑到对整体火用效率、产品平准化成本率和单位火用成本的影响，HRSG-1 (ST) 是最有效的技术。