Solarthermische Kraftwerke

In sonnenreichen Regionen liefern solarthermische Kraftwerke (Concentrated Solar Power, CSP) mit großen thermischen Speichern bedarfsgerecht Strom. Gemeinsam mit unseren Partnerinnen und Partnern aus Industrie, Projektentwicklung, Politik und Forschung arbeiten wir daran, Materialien, Beschichtungen, Komponenten, Kollektoren und Systeme weiter zu verbessern, um die Effizienz zu erhöhen und Herstellungskosten zu senken.

2020 hat das Fraunhofer ISE ein Kalibrier- und Regelungssystem für Heliostatenfelder auf Basis digitaler Bildverarbeitung vorgestellt. Damit können die Zielpunkte vieler Spiegel erstmals während des laufenden Betriebs zeit- und kosteneffizient ermittelt werden. Mit einer neuentwickelten Reflektorbeschichtung für Sekundärspiegel in Turmkraftwerken optimieren wir die Qualität und Lebensdauer von Komponenten.

Thermische Speicher bieten auch in industriellen Prozessen große Chancen, diese effizienter und Energieflüsse flexibler zu gestalten. Neben konkreten Speicherlösungen und Energieeffizienzmaßnahmen arbeiten wir an der Einbindung solarer Prozesswärme in die Wärmeversorgung industrieller Prozesse. Für eine schnelle techno-ökonomische Bewertung haben wir ein öffentlich verfügbares Online-Tool entwickelt und in Workshops vorgestellt.

Ein weiterer Schwerpunkt unserer Arbeiten ist die effiziente Wandlung und Übertragung von Wärme. Für unsere Forschung an Materialien und Komponenten verfügen wir über profunde Kompetenzen in Materialwissenschaften, Komponentendesign, Charakterisierung und Prüfverfahren, Modellierung und Simulation sowie Anlagenregelung und Systementwicklung. Dabei können wir auf langjährige Erfahrungen aus Projekten für Anwendungen in solarthermischen Kraftwerken und in verschiedenen Industriezweigen zurückgreifen.

FuE-Leistungen

Wir unterstützen Sie bei der Inbetriebnahme, Identifikation von Fehlerquellen, bei der Abnahme und Qualifizierungen von Kollektoren und Solarfeldern vor Ort.
Unsere Services umfassen:

Abnahmetests von Solarfeldern

In-situ Kollektorcharakterisierung

Analyse und Charakterisierung von Verschmutzung

Optische Vermessung von Kollektoren und Receivern

Kalibrierung von Nachführsystemen

Fernfelderkundung wie direktionale Absorption und Reflexionsgrad von Receivern solarthermischer Turmsysteme

Aktuelle Veröffentlichungen zum Thema »Solarthermische Kraftwerke«

Jahr Year	Titel/Autor:in Title/Author	Publikationstyp Publication Type
2023	Secondary Reflectors tested at High Temperatures and High Radiation Intensities Gledhill, Sophie; Schöttl, Peter; Hildebrandt, Christina; Uhlig, Ralf; Wette, Johannes; Sutter, Florian	Konferenzbeitrag Conference Paper
2023	Techno-Economic Performance Analysis of a CSP-Driven CCGT with Stratified TES at Various DNI Levels and Demand Conditions Based on Transient Simulation Rubio, Pedro; Rohani, Shahab; Ferreres Eceiza, Maitane; Bhanderi, Tatvakumar Arvindbhai; Weiss, Julius; Schöttl, Peter; Ferriere, Alain; Fluri, Thomas	Konferenzbeitrag Conference Paper
2023	Compatibility Testing on a New Ceramic Filler Material for Packed Bed Thermal Energy Storage Weiss, Julius; Müller, Ralf; Lang, Dimitrina; Schichtel, Martin; Fluri, Thomas	Konferenzbeitrag Conference Paper
2023	Standard testing of absorber surface durability according to ISO 22975-3 versus measured thermal and high-humidity stress of absorber surface at extreme test sites Kaltenbach, Thomas; Heck, Markus; Kaaya, Ismail	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2023	Socio-economic Impact of Concentrated Solar Power in China: Example of a 50 MW Parabolic Trough Plant Xia, Ningzi; Torres Sartori, Francisco; Bern, Gregor; Heimsath, Anna	Konferenzbeitrag Conference Paper
2023	Case Study on Decarbonization Strategies for LNG Export Terminals using Heat and Power from CSP/PV Hybrid Plants Hasni, Sabrina; Platzer, Werner	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2022	Case Study on Decarbonization Strategies for LNG Export Terminals Using Heat and Power from CSP/PV Hybrid Plants Platzer, Werner; Hasni, Sabrina	Konferenzbeitrag Conference Paper
2022	Impact of Component Improvements within a Next Generation sCO2 CSP Plant Chandler, Nicholas; Schöttl, Peter; Bitterling, Moritz; Bern, Gregor; Fluri, Thomas	Konferenzbeitrag Conference Paper
2022	The Role of Small-Scale CSP Plants in Future Energy Market Case Study: A Solar Tower Driven Combined GT and ORC with TES Chandler, Nicholas; Rohani, Shahab; Fluri, Thomas	Vortrag Presentation
2022	Effect of feature size on the reflective behaviour of the MorphoColorTM concept Callies, Adrian; Wessels, Andreas; Bett, Andreas; Bläsi, Benedikt; Höhn, Oliver	Konferenzbeitrag Conference Paper
2022	Evaluation of a Small-Scale CSP Plant using POLYPHEM Technology, A Solar Tower Driven Combined GT and ORC with TES Rohani, Shahab; Chandler, Nicholas; Schöttl, Peter; Ferreres Eceiza, Maitane; Fluri, Thomas	Konferenzbeitrag Conference Paper
2022	Influence of fillers on performance of molten salt thermocline storage Weiss, Julius; Wagner, Nils; Aprea, Vincenzo; Haas, Fridolin; Fluri, Thomas	Konferenzbeitrag Conference Paper
2022	Experimental Test Setup of an Airwall to Reduce the Convective Heat Loss in Solar Thermal Cavity Receivers Bitterling, Moritz; Bern, Gregor; Fugmann, Hannes; Cohnen, Christopher; Fluri, Thomas; Sonnabend, Thomas; Karl, Martin	Vortrag Presentation
2021	Farbige gebäudeintegrierte solarthermische Kollektoren mit hohem Wirkungsgrad Wessels, Andreas	Konferenzbeitrag Conference Paper
2021	Secondary Reflectors Tested at High Temperatures and High Radiation Intensities Gledhill, Sophie; Hildebrandt, Christina; Uhlig, R.; Wette, J.; Sutter, F.	Vortrag Presentation
2021	Evaluation of reflectance measurement techniques for artificially soiled solar reflectors: Experimental campaign and model assessment Picotti, G.; Simonetti, R.; Schmidt, Thomas; Cholette, M.E.; Heimsath, Anna; Ernst, Sebastian-Johannes; Manzolini, G.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2021	Improved Thermocline Initialization Through Optimized Inlet Design for Single-Tank Thermal Energy Storage Systems Weiss, Julius; Ortega-Fernández, I.; Müller, Ralf; Bielsa, D.; Fluri, Thomas	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2021	Optimization of water management plans for CSP plants through simulation of water consumption and cost of treatment based on operational data Rohani, Shahab; Went, Joachim; Duvenhage, D.F.; Gerards, R.; Wittwer, Christof; Fluri, Thomas	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2020	Physical models of the bidirectional reflectance of solar receiver coatings Bitterling, Moritz; Bern, Gregor; Wilson, Helen Rose; Heimsath, Anna; Nitz, Peter	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2019	Aktive solare Gebäudehülle zur dezentralen Energieerzeugung in Gebäuden Kuhn, Tilmann	Vortrag Presentation
2019	Thermal stability enhancement of D-mannitol for latent heat storage applications Neumann, Hannah; Burger, D.; Taftanazi, Y.; Alferez Luna, Mayra Paulina; Haussmann, Thomas; Hagelstein, G.; Gschwander, Stefan	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2019	Techno-Economic Assessment of New Material Developments in Central Receiver Solar Power Plants Zoschke, Theda; Frantz, C.; Schöttl, Peter; Fluri, Thomas; Uhlig, R.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2019	Experimental Assessment of Simultaneous In-Situ Heliostats Calibration Methodology HelioControl at Themis Facility Bern, Gregor; Bitterling, Moritz; Schöttl, Peter; Ferriere, A.; Volut, Yann; Heimsath, Anna; Nitz, Peter	Konferenzbeitrag Conference Paper
2019	Multi-dimensional performance evaluation of heat exchanger surface enhancements Fugmann, Hannes; Laurenz, Eric; Schnabel, Lena	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2019	Measuring and Modelling the BRDF of Solar Receiver Paints Bitterling, Moritz; Bern, Gregor; Schöttl, Peter; Gledhill, Sophie; Wilson, Helen Rose; Heimsath, Anna; Nitz, Peter	Konferenzbeitrag Conference Paper
2019	Heat Transfer and Pressure Drop Correlations for Laminar Flow in an In-line and Staggered Array of Circular Cylinders Fugmann, Hannes; Schnabel, Lena; Frohnapfel, B.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2019	Optimized Mirror Cleaning Strategies in PTC Plants Reducing the Water Consumption and the Levelized Cost of cleaning Rohani, Shahab; Abdelnabi, N.; Fluri, Thomas; Heimsath, Anna; Wittwer, Christof; Pérez Ainsua, J.C.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2019	HiPIMS and DC magnetron sputter-coated silver films for high-temperature durable reflectors Gledhill, Sophie; Steyer, K.; Weiss, Charlotte; Hildebrandt, Christina	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2018	Künstliche Intelligenz für die Regelung solarthermischer Heizungsanlagen Kramer, Wolfgang; Bitterling, Moritz	Konferenzbeitrag Conference Paper
2018	Confidence interval computation method for dynamic performance evaluations of solar thermal collectors Zirkel-Hofer, Annie; Perry, S.; Kramer, Korbinian; Heimsath, Anna; Scholl, S.; Platzer, Werner J.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2018	Techno-Economic Evaluation and Optimization of CSP Plants with ColSimCSP Rohani, Shahab; Fluri, Thomas; Zoschke, Theda	Vortrag Presentation
2018	Experimental performance evaluation of a laboratory-scale molten salt thermocline storage Karl, Martin; Seubert, Bernhard; Müller, Ralf; Fluri, Thomas; Nitz, Peter	Konferenzbeitrag Conference Paper
2018	Solarthermie in der Städtischen Energieversorgung - Energiewirtschaftliche Analyse und Quartier Freiburg-Gutleutmatten Herkel, Sebastian	Vortrag Presentation
2018	Wire Structure Heat Exchangers: Compact Designs for Efficient Heat Transport Fugmann, Hannes; Zapke, A.	Vortrag Presentation
2018	Compact Heat Exchanger Designs in Air-Cooled Condensers: Advantages and Drawbacks Fugmann, Hannes	Vortrag Presentation
2018	Künstliche Intelligenz für die kostengünstige und energetisch optimierte Regelung von Heizungsanlagen Kramer, Wolfgang	Vortrag Presentation
2018	Efficient modeling of variable solar flux distribution on solar tower receivers by interpolation of few discrete representations Schöttl, Peter; Bern, Gregor; Rooyen, De Wet van; Flesch, J.; Fluri, Thomas; Nitz, Peter	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2018	Kostenreduzierung von solarthermischen Systemen durch kombinierte technisch-wirtschaftliche Optimierung - Projekt TEWIsol Kramer, Wolfgang; Oliva, Axel; Diels, F.; Tönnes, C.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2018	Life Cycle Assessment of Thermal Energy Storage Materials and Components Nienborg, Björn; Gschwander, Stefan; Munz, Gunther M.; Fröhlich, Dominik; Helling, T.; Horn, Rafael; Weinläder, H.; Klinker, F.; Schossig, Peter	Zeitschriftenaufsatz Journal Article
2017	Gebäude mit überwiegend solarer Energieversorgung Kramer, Wolfgang; Drück, Harald; Steinweg, J.	Vortrag Presentation
2017	Solare Wärmeversorgung von Quartieren Scholte, C.; Kramer, Wolfgang; Bestenlehner, Dominik; Orozaliev, J.	Vortrag Presentation
2017	Neue Ansätze zur Kostenreduzierung von solarthermischen Systemen - Projekt TEWIsol Kramer, Wolfgang	Konferenzbeitrag Conference Paper
2017	Analysis of Wind Direction and Speed Measurements in Arid Region - A Site Evaluation Using Data with Low Temporal Resolution Klimm, Elisabeth; Guischard, F.; Weiß, Karl-Anders	Konferenzbeitrag Conference Paper
2017	Optimierte Regelung von thermisch getriebenen Kühlsystemen - Simulation und Praxistest Nienborg, Björn; Schnabel, Lena; Singler, J.; Dalibard, Antoine; Gürlich, D.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2017	Artificial Neural Networks (ANN) for the Prediction of Local Outside Temperatures and Solar Yields Kramer, Wolfgang; Bitterling, Moritz	Konferenzbeitrag Conference Paper
2017	Solare Energieversorgungskonzepte für Wohngebäude - Messtechnischen Analysen zum Betriebsverhalten und Bewertungsverfahren für die Strom- und Wärmeversorgung Oliva, Axel; Bestenlehner, Dominik; Drück, Harald; Bockelmann, F.; Peter, M.	Konferenzbeitrag Conference Paper
2017	Approaches for the optimized control of solar thermally driven cooling systems Nienborg, Björn; Dalibard, Antoine; Schnabel, Lena; Eicker, U.	Zeitschriftenaufsatz Journal Article

Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

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