Sortiment
Udnyttelse af solens energi: styrkelse af koncentreret solenergi med præcision fra Endress+Hauser
Pålidelig måling og intelligente løsninger til effektiv, sikker og bæredygtig termisk solenergi
Introduktion
En ny vej mod bæredygtighed
I takt med at det globale energilandskab udvikler sig, og efterspørgslen efter energi stiger, er koncentreret solenergi (CSP) en lovende vej mod en mere bæredygtig fremtid. Ved at indfange og omdanne solenergi til termisk energi muliggør CSP ren elproduktion i stor skala.
I dag består de mest etablerede CSP-teknologier af parabolske trug-systemer, soltårne og lineære Fresnel-reflektorer (LFR), som alle bruger spejle til at fokusere sollyset på en modtager. Den opsamlede varme bruges til at producere damp, der driver dampturbiner (STG) til elproduktion. Med kolde og varme lagertanke til termisk energilagring (TES), der benytter varmeoverførselsmedier som f.eks. smeltet salt, kan CSP også producere elektricitet efter solnedgang.
Vigtige fakta
TES could triple in size by 2030
The global market for thermal energy storage (TES) could triple in size by 2030, growing from gigawatt-hours (GWh) of installed capacity in 2019 to over 800 GWh within a decade.
Kilde: IRENA
Indblik
Flowmåling af varmeoverførselsmedier
Nøjagtig flowmåling er afgørende for overførsel af termisk energi i CSP-anlæg – en proces, der er forbundet med unikke udfordringer, især ved håndtering af varmeoverførselsmedier (HTF) som termisk olie og smeltet salt, der fungerer ved ekstreme temperaturer og gør konventionelle flowmålere upålidelige. Termiske oliesystemer når typisk temperaturer på op til 400 °C (752 °F), mens systemer med smeltet salt kan overstige 550 °C (1.022 °F). Endvidere har termisk olie lav elektrisk ledningsevne og moderat viskositet, mens smeltet salt – især blandinger som natriumnitrat og kaliumnitrat – er meget korrosive og har tendens til at størkne under 220 °C (428 °F). Dette udgør en risiko for blokering og skader på udstyret, hvis det ikke holdes på de rette høje temperaturer.
Vores ekspertise inden for området
Disse udfordrende forhold stiller strenge krav til instrumenteringen, eftersom høje temperaturer og temperaturudsving kan nedbryde materialer, påvirke sensorernes ydeevne og kræve særlig isolering. Herudover kan begge mediers egenskaber ændre sig over tid, hvilket komplicerer nøjagtig flowmåling yderligere. Ultralydsflowmålere løser disse problemer ved at sikre præcis måling selv under barske forhold, hvilket reducerer energitab og forbedrer varmeoverførslens effektivitet.
- Mulighed for fuldstændig termisk isolering af systemet
- Installationen kan udføres uden afbrydelse af driften og uden behov for kran
- Proline Prosonic P 500 HT muliggør non-invasiv installation på metalrør fra DN 50 - 600 (2" - 24"), hvilket minimerer risikoen i korrosive højtemperaturmiljøer
- Tidlig registrering af nedbrydning af mediet gennem overvågning af lydhastigheden forbedrer sikkerhed og tilgængelighed
- Diagnose i realtid forbedrer pålidelighed og tilgængelighed
- Intet tryktab og kun behov for korte ind- og udløbsstrækninger
Indsigt
Temperaturmåling i tanke
Temperaturmåling i tanke med smeltet salt er afgørende for en sikker og effektiv drift af CSP-anlæg. Varierende tankstørrelser, høje temperaturer på over 550 °C (1.022 °F) og korrosive forhold kræver holdbare termoelementer med et fleksibelt design. Sensorer placeres ofte i flere højder for at overvåge lagdelingen, med varmesporing og isolering, der forhindrer størkning og sikrer en pålidelig ydeevne på lang sigt.
Vores ekspertise inden for området
Endress+Hauser tilbyder et omfattende system til samtidig temperaturovervågning på tre kritiske punkter: tankenes indvendige vægge, tankenes fundament og det smeltede saltmedium i de termiske lagertanke, hvilket sikrer maksimal driftssikkerhed og pålidelighed gennem hele energiomdannelsesprocessen.
- iTHERM MultiSens Flex TMS01 sikrer en nøjagtig temperaturprofilering langs tankens indvendige overflade/indervæg for at beskytte tankstrukturen, undgå størkning af saltet og styre varmeoverførslen. Flerpunktstermometret giver desuden en pålidelig temperaturovervågning på trange fundamentområder for at undgå mekaniske skader, såsom revner i betonen
- iTHERM MultiSens Bundle TMS31 " leverer præcise temperaturmålinger i det smeltede salt ved at overvåge temperaturen på forskellige niveauer i tanken, hvilket gør det muligt at fastlægge energiindholdet i, ladetilstanden for samt processtyringen af saltopbevaringssystemet
Indsigt
Niveaumåling i CSP
Niveaumåling i systemer med smeltet salt er teknisk udfordrende på grund af saltets ekstreme temperatur, dets korrosive egenskaber og risikoen for størkning. Ikke desto mindre er pålidelig overvågning i tanke med varmt salt og kollektorsystemer (header-systemer) afgørende ved hjælp af robust design og avancerede teknologier. Opretholdelse af de korrekte niveauer er kritisk for driftssikkerheden og energilagringskapaciteten i CSP-anlæg, hvor det smeltede salt i modtageren opvarmes hurtigt under koncentreret sollys. Realtidsmåling af niveauet i ind- og udløbsbuffertankene forhindrer, at modtagerne overophedes eller brænder sammen, mens nøjagtig overvågning af de termiske lagertanke og HTF-oliebeholdere sikrer den overordnede processtabilitet.
Vores ekspertise inden for området
Med berøringsfri radar leverer Endress+Hauser nøjagtige og pålidelige niveaumålinger i tanke med smeltet salt og HTF-oliebeholdere. Dette gør det muligt at opretholde driftssikkerheden, optimere energilagringskapaciteten og sikre effektivitet og pålidelighed i hele anlægget.
- Micropilot FMR62B 80 GHz-radarsensoren er udstyret med en højtemperaturfunktion (op til 450 °C (842 °F) og højere med et termisk mellemstykke) og er upåvirket af tryk- og temperaturudsving
- 80 GHz-teknologien giver en snæver strålevinkel, der minimerer interferens fra indvendige forhindringer
- Disse løsninger er udviklet i overensstemmelse med IEC 61508 og garanterer det højeste sikkerhedsniveau
Indsigt
Temperaturmålinger ved modtagere
Systemer til varmeoverførselsmedier (HTF) udgør rygraden i CSP-anlæg og overfører varme fra solfangerne til dampproduktionssystemet (SGS). Kontinuerlig temperaturovervågning er afgørende for at sikre optimal varmeveksling og forhindre overophedning, som kan beskadige udstyret og reducere effektiviteten. I kraftværker med soltårne kan den koncentrerede stråling få modtagerens overfladetemperatur til at stige til omkring 1.000 °C (1.832 °F), mens de faktiske grænser afhænger af HTF-mediet. Uanset hvilken CSP-teknologi der anvendes, er nøjagtig temperaturmåling ved modtagerens overflade og inde i HTF-mediet – som f.eks. termisk olie eller smeltet salt i modtagerrørene – afgørende for systemets effektivitet og driftssikkerhed.
Vores ekspertise inden for området
Endress+Hauser leverer yderst nøjagtige, pålidelige og gennemprøvede løsninger til temperaturmåling af HTF-medier i CSP-anlæg, hvilket sikrer en stabil varmeveksling, forhindrer overophedning og maksimerer anlæggets tilgængelighed og effektivitet.
- iTHERM CableLine TSC310 leverer robuste og præcise temperaturmålinger direkte på modtagerens overflade, hvilket sikrer en nøjagtig overvågning under ekstrem varme, så der opnås optimal energiabsorption og systemsikkerhed
- iTHERM ModuLine TM111 leverer yderst pålidelig temperaturmåling i HTF-mediet i modtagerrøret, hvilket muliggør stabil drift, effektiv varmeudveksling og beskyttelse mod overophedning under krævende CSP-forhold
Opsummering
Vores løsninger
Endress+Hauser støtter overgangen til solkraftproduktion i stor skala med pålidelige måleinstrumenter og løsninger, der er skræddersyet til de unikke udfordringer i CSP-anlæg. Lige fra kollektorfeltet til det termiske energilager og dampproduktionen sørger vores instrumentering for en sikker, effektiv og konsistent drift – hvilket bidrager til den langsigtede succes for solenergiprojekter.
- Optimalt måleudstyr og ekspertise, der understøtter decentral energiforsyning og vedvarende strømproduktion fra én og samme leverandør
- Gennemprøvet teknologi og løsninger til CSP, der garanterer sikkerhed, pålidelighed og effektivitet
- Omfattende ekspertise inden for nøjagtige og pålidelige målinger under ekstreme forhold
- Øg systemets ydeevne, og reducer samtidig driftsomkostningerne med Heartbeat Technology, der sørger for kontinuerlig selvdiagnose og giver besked, når det er nødvendigt at gribe ind
Slutnoter
Relaterede artikler
