Among the existing solar technologies, Concentrating Solar Power (CSP) stands out as the most efficient and adaptable option for base load applications, primarily due to its thermal storage capabilities. However, despite its potential, the implementation of this technology still lacks competitiveness compared to Photovoltaic (PV) systems. Therefore, optimizing the plant components and operational factors becomes crucial for its cost-effective utilization, particularly in the desert regions of Morocco. Hence, the objective of this study comprised two main aspects: first, to conduct a parametric analysis aimed at selecting the optimal configuration for a parabolic trough collector (PTC)-based power plant suitable for the Moroccan context. Subsequently, an environmental analysis was performed to assess the impact of soiling on the plant operation. This step aimed to refine the precision of the techno-economic analysis and enhance the project’s bankability. High-quality in situ meteorological data and soiling measurements were utilized for these analyses. Furthermore, to ensure the reliability of the results, the results from the employed simulation tool were validated against real data obtained from an operational power plant. The results indicate that Morocco holds significant potential for the integration of large-scale CSP plants. A capacity of 1 MW utilizing PTC technology could yield an annual electricity production of up to 33 GWhe, with a levelized cost of electricity (LCOE) estimated at 0.1465 EUR/kWh. However, accounting for soiling effects in the yield analysis, which is recommended for precise yield calculations, revealed a decrease in the annual production to 28 GWhe for the same 1 MW capacity. This reduction represented a 20% loss from the nominal conditions, resulting in a corresponding increase in electricity cost by 30.6 €/MWh.

Abstract A micrometeorological fog experiment was carried out in Budapest, Hungary during the winter half year of 2020–2021. The field observation involved (i) standard meteorological and radiosonde measurements; (ii) surface radiation balance and energy budget components, and (iii) ceilometer measurements. 23 fog events occurred during the whole campaign. Foggy events were categorized based on two different methods suggested by Tardif and Rasmussen (2007) and Lin et al. (2022). Using the Present Weather Detector and Visibility sensor (PWD12), duration of foggy periods are approximately shorter (~ 9%) compared to ceilometer measurements. The categorization of fog based on two different methods suggests that duration of radiation fogs is lower compared to that of cloud base lowering (CBL) fogs. The results of analysis of observed data about the longest fog event suggest that (i) it was a radiation fog that developed from the surface upwards with condition of a near neutral temperature profile. Near the surface the turbulent kinetic energy and turbulent momentum fluxes remained smaller than 0.4 m 2 s –2 and 0.06 kg m –1 s –2 , respectively. In the surface layer the vertical profile of the sensible heat flux was near constant (it changes with height ~ 10%), and during the evolution of the fog, its maximum value was smaller than 25 W m –2 , (ii) the dissipation of the fog occurred due to increase of turbulence, (iii) longwave energy budget was close to zero during fog, and a significant increase of virtual potential temperature with height was observed before fog onset. The complete dataset gives an opportunity to quantify local effects, such as tracking the effect of strengthening of wind for modification of stability, surface layer profiles and visibility. Fog formation, development and dissipation are quantified based on the micrometeorological observations performed in suburb area of Budapest, providing a processing algorithm for investigating various fog events for synoptic analysis and for optimization of numerical model parameterizations.