Verbundvorhaben: VORWAiRTS - Volumetrischer Receiver mit hoher Luftrückführrate zur Verbesserung des Systemwirkungsgrads; Teilprojekt: Design, Optimierung und Test von Receiverkonzepten
Zeitraum
2016-09-01 – 2019-11-30
Bewilligte Summe
1.087.383,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
0324093B
Leistungsplansystematik
Turmkraftwerke Receiver [EB2111]
Verbundvorhaben
01171193/1 – Design, Optimierung und Test von Receiverkonzepten
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Im Projekt VORWAiRTS wird die Technik des offenen volumetrischen Luftreceivers für solare Turmkraftwerke verbessert. Hauptansatz ist eine Modifikation hin zu einem konkav geformten Receiver. Damit sollen der Windeinfluss minimiert, die Rückführrate deutlich erhöht und die Strahlungsverluste reduziert werden. Zudem soll das neue Design eine Erhöhung der Temperatur der Rückführluft erlauben, um so den Umwandlungswirkungsgrad des nachgeschalteten Wasser/Dampfprozesses zu erhöhen. Zur konstruktiven Umsetzung eines konkaven Receivers wird die heutige (HiTRec) [Technologie des offenen volumetrischen Receivers (HiTRec)] Konstruktion bearbeitet. Diese Arbeiten werden unterstützt mit numerischen Simulationen. Zu der neuen Konstruktion wird ein Testreceiver in der Leistungsgröße 500kW gebaut und auf der Forschungsebene des Solarturms Jülich unter Realbedingungen getestet. Vor dem Test dieser neuen Receiverkonstruktion ist geplant, den aktuellen Receiver des Solarturms Jülich intensiv unter Last zu testen, um eine solide Basis an Messdaten für die Weiterentwicklung zu haben. Für eine längerfristige Perspektive zur Umsetzung wird eine neue Receiverkonstruktion entwickelt, mit minimalem Kühlbedarf und quasi vollständig geschlossenem Luftkreislauf. Diese Konstruktionsarbeiten werden unterstützt mit detaillierten FEM ( Finite-Elemente-Methode)- und CFD (computational fluid dynamics)-Simulationen, um die Auswirkung von Designalternativen auf die solare Performance einschätzen zu können. Für die neuen HiTRec-Receiverkonstruktionn wird eine technische und wirtschaftliche Systemanalyse durchgeführt, um ihr Marktpotentia zu ermitteln. Die Analysen wird gestützt auf computergestützte Simulationen des dynamischen und stationären Betriebs eines Referenzkraftwerks mit neuer Receiverkonstruktion.
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