Im Rahmen des Projekts TES4Trig wird ein mit Parabolrinnenkollektoren betriebenes kombiniertes Kühlungs-, Heizungs- und Stromsystem (CCHP) mit Wärmeenergiespeicher am Standort Lavrio in Griechenland errichtet. Eine Teilaufgabe des Solar-Institut Jülich (SIJ) war die Installation und Durchführung eines Funktionstests einer Solar- und Wetterstation vor Ort. Diese Arbeiten wurden vom Projektleiter Prof. Spiros Alexopoulos sowie Zahra Mahdi und Johannes Sattler erfolgreich abgeschlossen. Bei der Reise fanden ebenfalls einige Projekttreffen mit dem Projektkoordinator National Technical University of Athens (NTUA) statt.
Hintergründe zum Projekt
Projektstart für das SIJ: Juni 2022
Damit die CSP-Technologie kosteneffizient ist, müssen hocheffiziente, flexible CSP-Technologien eingesetzt werden, die mit thermischen Energiespeichern (TES) ausgestattet sind. Um die Kosten weiter zu senken, ist es möglich, kombinierte Kühlungs-, Heizungs- und Stromsysteme (CCHP) zu nutzen, die zusätzliche Einnahmen erzielen können, indem sie den Wärme- und Kältebedarf von Versorgungsunternehmen, Gewerbebetrieben oder Haushalten decken.
TES4Trig zielt darauf ab, die oben genannten Strategien in einem einzigen innovativen CCHP-System zu vereinen, das von Solar-Parabolrinnen-Kollektoren (PTCs) angetrieben wird und auf der Integration des Organic Rankine Cycle (ORC) und des Ejector Cooling Cycle (ECC) mit einem kostengünstigen TES-System basiert. In modernen großen CSP-Anlagen werden meist TES-Systeme mit geschmolzenen Salzen eingesetzt. In TES4Trig wird ein auf Beton basierendes Festkörper-TES vorgeschlagen, das das Potenzial hat, wirtschaftlicher, einfacher und umweltfreundlicher zu sein, aber Untersuchungen zur Überwindung operativer Hindernisse erfordert, begleitet von neuen PTC-Komponentendesigns und Kostensenkungen.
Die Solarenergie, die in Zeiten überschüssiger Sonnenverfügbarkeit gespeichert wird, wird bei Bedarf zur Stromerzeugung und zur Deckung des Raumwärmebedarfs im Winter genutzt, während im Sommer Raumkühlung erzeugt wird. Um die Gesamtnutzung der Solarenergie zu erhöhen, wird in Zeiten, in denen kein Heiz- oder Kühlbedarf besteht, Strom erzeugt. Das System wird über ein Regelungssystem verfügen, um seine Flexibilität zu erhöhen und die Strom-, Kühl- und Heizleistung effizient an den Bedarf der Verbraucher anzupassen. Im Rahmen des Projekts werden die einzelnen Teilsysteme (PTCs, TES, ORC-ECC-Modul) entworfen und in einen TES4Trig-Prototyp integriert, der vor Ort bei einem Verbraucher in Griechenland vorgeführt wird, um seine Machbarkeit zu beweisen und seine tatsächliche Leistung in einer realen Betriebsumgebung zu bewerten.
Im Rahmen des TES4Trig-Projekts wird das SIJ für die folgenden Hauptaufgaben verantwortlich sein:
- Beschaffung einer Solar-Messstation und Installation am TES4Trig-Standort in Griechenland.
- Entwicklung und Validierung eines Simulationsmodells für das TES4Trig-System.
- Machbarkeitsstudie für ein Scale-up TES4Trig-System.
Projektpartner:
- Nationale Technische Universität von Athen (NTUA)
- "DEMOKRITOS" Nationales Zentrum für wissenschaftliche Forschung
- CADE Soluciones de Ingeniería, S.L.
- Protarget AG
- MES ENERGY S.A.
- Solar-Institut Jülich der FH Aachen
Gefördert vom:
- Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen