Verbundvorhaben STERN: Steigerung der Kosteneffizienz von Flüssigsalzreceivern; Teilvorhaben: Entwicklung und Qualifizierung von Werkstoffen für Solarreceiver
Zeitraum
2020-10-01 – 2024-09-30
Bewilligte Summe
155.976,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5048D
Leistungsplansystematik
Turmkraftwerke Receiver [EB2111]
Verbundvorhaben
01213270/1 – STERN - Steigerung der Kosteneffizienz von Flüssigsalzreceivern
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Eine der großen Herausforderungen für Solarturmkraftwerke sind die hohen Investitionskosten. Das Receiversystem macht dabei bis zu 20% der Investitionskosten des Kraftwerkes aus. Im Forschungsprojekt wird das innovative STERN-Receiverkonzept weiterentwickelt: durch eine radikale Neuanordnung der Absorberpanel verspricht das Konzept eine Reduzierung der Absorberfläche um mindestens 40% gegenüber dem Stand der Technik und gleichzeitig eine moderate Erhöhung des Wirkungsgrades des Heliostatenfeld-Receiver-Systems. Es wird innerhalb der ersten Phase des Projektes ein unter Kosten-, Wirkungsgrad-, und fertigungstechnischen Aspekten optimiertes Receiverdesign entwickelt und mit dem Stand der Technik verglichen. Innerhalb einer zweiten Phase wird ein Prototyp des Receivers unter solaren Bedingungen am Solarturm Jülich erprobt. Rostfreie, Al-legierte und darum Al2O3-bildende Edelstähle, weisen im Gegensatz zu bisher üblichen Cr2O3-bildenden Nickelbasislegierungen potentiell ausreichende Beständigkeit gegenüber Korrosion in NaNO3-KNO3-(sog. 'Solar Salt') – Schmelzen bei weitaus niedrigeren Kosten auf. Kommerziell sind derartige Legierungen bisher, aufgrund mangelnder mechanischer Festigkeit, nicht für Strukturanwendungen verfügbar. Die Entwicklung Al2O3-bildender, ferritischer und austenitischer Edelstähle mit hoher mechanischer Festigkeit, v. A. Ermüdungsbeständigkeit, im Rahmen des Projekts bietet aus diesem Grunde das Potential kosteneffizienter Strukturwerkstofflösungen für den gesamten Temperaturbereich. Zudem werden potenziell auftretende Gesundheits- und Entsorgungsrisiken durch im Langzeitbetrieb in der Salzschmelze in Lösung gehende Chromverbindungen, wie sie bei Verwendung Cr2O3-bildender Werkstoffe entstehen, deutlich reduziert.