2019-10-01  –  2022-09-30

78.460,00 EUR

Kraftanlagen Energies & Services GmbH, München, Bayern

03EE5030B

Turmkraftwerke Receiver [EB2111]

01192485/1  –  VoKoRec - Entwicklung und Qualifizierung eines Volumetrischen Konusförmigen Receivers

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Die Luftreceivertechnologie wurde in den letzten zwei Dekaden zu einem hohen Reifegrad entwickelt (HiTRec-Technologie) und in einem vollständigen Kraftwerkssystem im Versuchskraftwerk Solarturm Jülich demonstriert. Im aktuell laufenden BMWi geförderten F&E-Projekt VORWAiRTS wurden u.a. verschiedene alternative Receiverkonzepte zur HiTRec-Technologie mit längerfristiger Perspektive untersucht, deren Bedarf an interner Kühlung minimiert ist. Insbesondere ein Receiverkonzept mit zweistufiger Erwärmung der Luft in Cavitybauweise zeigte ein hohes Wirkungsgradpotential bei gleichzeitig niedrigeren erwarteten Kosten und geringerer technischer Komplexität gegenüber dem Stand der Technik auf. Durch eine Reduktion der Abstrahlverluste und des Kühlbedarfs erscheinen höhere Prozesstemperaturen von über 700°C möglich. Dadurch sinken einerseits die spezifischen Kosten für den Wärmespeicher da sich mit zunehmender Temperaturspreizung die Speicherkapazität erhöht. Andererseits sinkt bei gleicher Gesamtleistung der Luftmassenstrom und somit der mit dem Volumenstrom einhergehende Eigenverbrauch für Gebläseleistung. Das untersuchte Konzept ist modular aufgebaut, so dass ausgehend von einem Grundmodul in der Größenordnung von einigen hundert kWth bis 1 MWth nahezu beliebige Receivergrößen erreichbar sind. Dieses Receiverkonzept könnte also mittel- bis langfristig die bisherige HiTRec-Receiverstruktur ersetzen, wenn sich die vermuteten Vorteile bestätigen lassen. In dem hier vorgeschlagenen Projekt soll daher untersucht werden, ob das erwartete hohe Potential dieser neuen Receivertechnik realisierbar ist. Dazu wird ein Testmodul in der Größenordnung 200 kWth konstruiert, gebaut und getestet. Hauptaufgaben des Projektteams sind Designoptimierung und wissenschaftliche Versuchsdurchführung, Konstruktion und Bau des Testmoduls, sowie eine Potentialbewertung der neuen Technologie.