Project Description

Forschungskooperationsprojekt zur Optimierung der Hochtemperatur-Wärmespeicherung durch die Thermoklinentechnologie

Partner: Laboratoire de Thermique et Energie de Nantes (LTEN-CNRS UMR6607 (Koordination)), Laboratoire Procédés, Matériaux et Energie Solaire (PROMES-CNRS UPR8521) und das Unternehmen ADF Process Industries.

Dauer: 5 Jahre (20217-2022)

Finanzierung: ANR (Agence Nationale de la Recherche)

Hintergrund:

Die Integration eines Energiespeichersystems in konzentrierende Solarkraftwerke verbessert die Zuverlässigkeit, die Verfügbarkeit und senkt die Betriebskosten.

Projektbeschreibung:

Thermisches Energiespeichersystem (TES), das die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit (bedarfsgerechte Stromerzeugung) verbessert und die Betriebskosten von CSP-Kraftwerken senkt (erhöhter jährlicher Kapazitätsfaktor). Die derzeit verfügbaren Speichersysteme sind Systeme mit zwei Tanks und Systeme mit einem Tank, die sogenannte Thermocline. Am häufigsten wird ein Speichersystem mit zwei Tanks verwendet, wobei sich die heißen und kalten Flüssigkeiten in zwei verschiedenen Tanks befinden. Bei der Eintank-Thermoklinenspeicherung werden das heiße und das kalte Fluid im selben Tank gespeichert, aber durch einen Temperaturgradienten getrennt (Schichtung). Dieses Konzept ist eine kostengünstige (ca. 35% billiger) und effiziente Option: kompakt, geringe Wärmeverluste, Verwendung von Recyclingmaterial als Füllung und keine Verwendung eines Wärmetauschers zwischen dem Warm- und dem Kaltwasserspeicher.

Das allgemeine Ziel dieses Projekts ist die Konzeption und Entwicklung einer Technologie zur Speicherung von Solarenergie auf thermokliner Basis (Einzelspeicher), die eine hohe Energieeffizienz, eine hohe Speicherkapazität durch thermische Schichtung und optimierte Verpackungskonfigurationen aufweist. Denn die potenzielle Anwendung dieser innovativen Technologie ist nicht auf Solarkraftwerke beschränkt, sondern in der TES-Branche allgemein.

Im Rahmen des Projekts soll der Einfluss der Methode zur Verteilung des Fluids auf die Leistung von Speichern vom Typ Thermokline untersucht und Methoden zur optimalen Dimensionierung entwickelt werden. Siehe unten stehendes Bild: