Verbundvorhaben: TWINopt - Vorausberechnung der Temperaturfeldentwickung in großen Wärmespeichern zur Integration in Netzsimulationen und Betriebsoptimierung; Teilvorhaben 3SC: Objektmodell und Funktionselement für 1D-Wärmespeichermodell in der Netzsimulation und Kopplung mit Betriebsoptimierung
Zeitraum
2022-07-01 – 2025-06-30
Bewilligte Summe
143.118,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN6016B
Leistungsplansystematik
Niedertemperaturspeicher [EA2144]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN6)
Förderprogramm
Energie
Primäres Ziel von TWINopt ist es, sowohl für thermo-hydraulische Netzsimulationen als auch Betriebsoptimierungen von Fernwärmesystemen ein leistungsfähiges Speichermodell (digitaler Zwilling) für große Wasserwärmespeicher zu konzipieren und so die Erschließung von Energieeffizienz- und CO2-Vermeidungspotential auf dem Pfad der Wärmewende signifikant zu unterstützen. Unter Einbeziehung von Konstruktionsdetails soll das neuartige Speichermodell es ermöglichen, basierend auf einem Ausgangs-Temperaturprofil im Speicher in Abhängigkeit von Temperaturen und Volumenströmen der Be- und Entladung eine möglichst präzise Vorhersage der Temperatur des jeweils aus dem Speicher austretenden Volumenstroms zu tätigen. Des Weiteren sollen Tool(s) zur Parametrierung und Kopplung mit Betriebsoptimierung und thermo-hydraulischer Netzsimulation entwickelt werden. Die Validierung des erarbeiteten Speichermodells erfolgt mittels faseroptischer Temperaturmessung (DTS distributed temperature sensing) von vier Wärmespeichern, flankiert von Simulations¬rechnungen. Zusätzlich soll über Messungen in den Fundamenten der Speicher an zwei Standorten die die Quantifizierung der Wärmeverluste über die Bodenplatte verbessert werden. Um die faseroptische Temperaturmessung künftig noch stärker bei der Neuinstallation von Speichern zu berücksichtigen, soll sie im Sinne eines neuen Standard-Messverfahrens der Anlagenüberwachung und Betriebsführung weiterentwickelt werden. Dazu sind im Projekt u. a. Basisroutinen zur unkomplizierten Verwertung der auflaufenden Daten in Prozessleitsystemen zu entwickeln und exemplarisch zu testen. Folgerichtig ist auch die Überführung der vorhandenen Expertise und neu gewonnener Erkenntnisse im Bereich der DTS-Messaufbauten in Planungs- und Montagehilfen ein essentielles Ziel.