La energía solar concentrada (CSP) es una fuente de energía renovable de alto potencial que puede aprovechar diversas aplicaciones térmicas. El desarrollo de plantas CSP se ha convertido, por lo tanto, en una tendencia global. Sin embargo, el diseño de una planta CSP para una determinada condición de recurso solar y situación financiera sigue siendo un trabajo en progreso. Este estudio tiene como objetivo desarrollar un modelo matemático para analizar el costo nivelado de electricidad (LCOE) de plantas CSP integradas con Almacenamiento de Energía Térmica (TES) en tales circunstancias. El modelo desarrollado presenta una variación del LCOE para 18 configuraciones diferentes de CSP con TES incorporado para ciclos de generación de energía de Rankine, Brayton y combinados, bajo materiales TES regulares y materiales TES mejorados con nano. El modelo luego recomienda la disposición de planta CSP más económica. Dentro del alcance de este estudio, se encontró que la mejor configuración para la generación de electricidad es una torre solar con materiales de cambio de fase mejorados con nano como medio de almacenamiento de energía térmica de calor latente que opera en el ciclo combinado. Esto devuelve un LCOE de 7.63 ct/kWh con una eficiencia de planta CSP del 22.70%. La opción más favorable en plantas de 50 MW es el ciclo combinado con un medio TES regular, que tiene un LCOE de 7.72 ct/kWh con una eficiencia de planta CSP del 22.14%.