2019-10-01  –  2023-09-30

426.511,00 EUR

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Technische Thermodynamik, Stuttgart, Baden-Württemberg

03EE5007B

Speicher [EB2170]

01188564/1  –  MoBaCline - Moving Barrier Thermocline

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Hochtemperaturspeicher basierend auf Flüssigsalz sind eine in solarthermischen Kraftwerken erprobte Technik mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten. So können diese auch in konventionellen Kraftwerken und Prozessanlagen zur Flexibilisierung des Strommarktes beitragen. In neuesten Hybridkraftwerken mit Parabolrinnen und Fotovoltaik-Anlagen steht der Technik zudem eine Renaissance im ursprünglichen Anwendungsgebiet bevor. Dieser Antrag bezieht sich auf solarthermische Kraftwerke, wobei sich Synergien zur konventionellen Kraftwerkstechnik und Prozesswärme ergeben. Stand der Technik sind Zweitankspeicher mit Flüssigsalz. Mit diesem Antrag soll ein neues Eintankspeicher-Konzept erforscht werden, bei dem heißes und kaltes Flüssigsalz zusammen in einem Tank gespeichert wird. Die Trennung erfolgt durch eine bewegliche, isolierte Trennwand (engl. Moving Barrier). Dadurch können sich die Salzschichten nicht durchmischen, was die Verteilung des Salzes im Inneren des Tanks vereinfacht. Zudem bleibt die Austrittstemperatur nahezu konstant. Das Eintankkonzept hat generell einige Vorteile, wie geringeren Platzbedarf, Einsparung eines Tanks, kostengünstigere Pumpen und die Vermeidung eines großen Gasvolumens. Durch Einsparungen im Bereich der Pumpensümpfe ergibt sich zudem eine geringere Salzmenge im Vergleich zum Zweitankspeicher. Das Projekt gliedert sich in vier Arbeitspakete. Im ersten AP werden mögliche Grundkonzepte erarbeitet und die Literatur- und Patentsituation gesichtet. Zudem werden die Randbedingungen für die einen Referenzspeicher definiert. Im zweiten AP wird ein Referenzkonzept ausgearbeitet und abschließend techno-ökonomisch bewertet. Das dritte AP dient der Entwicklung geeigneter Modelle zur Simulation und Auslegung des Speichers. Im vierten AP ist der Bau und die Untersuchung eines Prototyps mit geeigneter Messtechnik vorgesehen. Die Versuchsergebnisse dienen der Modellvalidierung und zur Untersuchung einiger Detailaspekte wie Strömungsverteilung und Dichtigkeit.