Gemeinsame Forschungsaktivität
Auf der Grundlage der Forschungsinfrastruktur des Konsortiums (RI), die bereits wichtige Fragen der MS-Technologie abdeckt:
- die Verwendung verschiedener Salzmischungen für MS-getriebene thermische Anwendungen
- die Verwendung von MS im Bereich der Solarkonzentratoren
- Haltbarkeit von MS-geeigneten Komponenten
- MS-Wärmeenergiespeicherung nach 2-Tank- oder Thermokline-Systemen. Die im Rahmen von SALTOpower vorgesehene gemeinsame Forschungstätigkeit zielt auf die Entwicklung von Exzellenzforschung bei den Erweiterungspartnern ab, wobei die Nutzung von MS-Technologien als Mittel zur:
- eine höhere Durchdringung des Energiesystems mit erneuerbaren Energieträgern durch autonome flexible Energiespeichersysteme;
- eine flexible Verbindung von Strom- und Gasenergieverteilungssystemen durch flexible Strom- und/oder Gasumwandlung von erneuerbarer Mittel-/Hochtemperaturwärme.
Der Einsatz von MS als Wärmeübertragungs- und/oder Speichermedium, der Einsatz von Strom-zu-Wärme- und Gas-zu-Wärme-Technologien auf der vorgelagerten Seite und von Wärme-zu-Strom- und Wärme-zu-Gas-Technologien auf der nachgelagerten Seite des MS-Kerns des Systems ermöglicht die technische und wirtschaftliche Bewertung eines solchen flexiblen Systems.
Zu diesem Zweck wird die JRA zwei Hauptforschungsthemen umfassen:
- MS-basierte Carnot-Batteriesysteme: technisch-wirtschaftliche Bewertung von Strom-zu-Wärme- und Wärme-zu-Strom-Technologien (Widerstandsheizung; Hochtemperatur-Wärmepumpen; thermodynamische Zyklen für die Umwandlung von Wärme in Strom); Modellierung der Stromnetzintegration;
- MS-getriebene thermo- und elektrochemische H2/Syngas-Produktion: technisch-ökonomische Bewertung der Hochtemperatur-Elektrolyse; technisch-ökonomische Bewertung der Biomasse-Pyrolyse; Modellierung der Gasnetzintegration,
zusammen mit einem erweiterten RI-Upgrade, das die zusätzliche Kapazität für die physische Integration der entsprechenden P2X-Technologien umfasst und auf die Erprobung und Demonstration dieses Konzepts abzielt, das das Ziel des anschließenden gemeinsamen Vorschlags in WP4 ist. Diese Aufrüstung der RI umfasst somit die Planung und Umsetzung der folgenden thermischen und/oder elektrischen Kopplungen an die bestehende Infrastruktur:
- thermische Verbindung zum hydraulischen Kreislauf des geschmolzenen Salzes für den anschließenden Anschluss an den thermischen Einlass/Auslass des thermochemischen Pyrolysereaktors für Biomasse;
- thermischer Anschluss an den Wasser-/Dampfkreislauf für den Anschluss an den thermischen Einlass/Auslass des elektrochemischen Hochtemperatur-Elektrolysereaktors;
- elektrischer Anschluss an den Schaltschrank für die elektrische Speisung des Hochtemperatur-Elektrolysereaktors.
Die JRA dient als „Prüfstand“ für die Umsetzung der in SALTOpower vorgesehenen Unterstützungsmaßnahmen.
Aufgaben
MS-gesteuerte thermoelektrochemische H 2 /Synthesegasproduktion MS-basierte Carnot-Batteriesysteme
Unter der Leitung der ENEA soll mit dieser Aufgabe das grundlegende Know-how für die anschließende Entwicklung der Spitzenforschung im Bereich der innovativen Nutzung von MS-Technologien für die Erzeugung von Gas aus erneuerbaren Energiequellen geschaffen werden. Mittels MS-getriebener Wärme- und/oder Stromversorgung als Energiequelle zur Gaserzeugung, hat technologische Schwerpunkte auf:
- Hochtemperaturelektrolyse zur H 2 -Erzeugung;
- Thermochemische Umwandlung von erneuerbaren Rohstoffen (z. B. Biomassepyrolyse zur Syngasproduktion und/oder Biogasreformierung zur H 2 /Syngasproduktion);
und umfasst eine techno-ökonomische Bewertung dieser technologischen Ansätze. Diese Aufgabe bildet die Grundlage für die Entwicklung von 1 Doktorarbeit und liefert den technischen Input für das Widening RI Upgrade.
MS-basierte Carnot-Batteriesysteme
Unter der Leitung von UEVORA zielt diese Aufgabe darauf ab, das Basis-Know-how für die anschließende Entwicklung von Spitzenforschung in der innovativen Nutzung von MS-Technologien in flexiblen und hochleistungsfähigen autonomen Energiespeichern / netzübergreifenden Integrationslösungen zu entwickeln. Im Mittelpunkt der Nutzung von MS-Technologien zur thermischen Energiespeicherung – deren entsprechendes Know-how und RI bereits im Konsortium vorhanden ist – stehen folgende technologische Schwerpunkte:
- integration von erneuerbaren Energiequellen (Abwärme, P2X);
- Entwicklung von Carnot-Batterien (geeignete Leistungszyklen, Wärmetauscher, Wärmepumpen);
und umfasst eine techno-ökonomische Bewertung dieser technologischen Ansätze. Diese Aufgabe bildet die Grundlage für die Entwicklung von 1 PhD Thesis.
Verteilte Einrichtung
Im Hinblick auf die Entwicklung von F&E-Aktivitäten und -Dienstleistungen aus der Ferne im Rahmen des Widening RI umfasst diese Aufgabe den Entwurf, die Installation und die Inbetriebnahme eines Datenservers für die Überwachung, Verarbeitung und den Fernzugriff auf experimentelle Daten.Dieses Serversystem umfasst die Überwachung der verschiedenen Parameter, die in den verschiedenen Anlagen der Einrichtung überwacht werden, und stellt die Datenverarbeitung und -sicherung sicher, indem es die FAIR-Verwaltung (auffindbar, zugänglich, interoperabel und wiederverwendbar) von Forschungsdaten durchsetzt und für eine angemessene Datensicherheit (einschließlich Datenwiederherstellung) sorgt, was im Rahmen eines Datenverwaltungsplans umgesetzt wird.
Dies ermöglicht die vollständige Kontrolle über die Infrastrukturdaten (im Rahmen der integrierten Asset-Management-Politik der IT-Division von UEvora), ihre gemeinsamen Schnittstellen und minimiert gleichzeitig die Kosten für die Archivierung und Speicherung. Für die Kommunikation mit diesem Server werden alle bestehenden Anlagen angepasst, um die sichere und zuverlässige Übertragung von Daten über ihren Status, Alarme, Betrieb und Leistung usw, zu gewährleisten.