Pumpspeicherkraftwerke für flache Meere und Küstenumgebungen mit flacher Topographie.
| Leitung | Prof. Dr.-Ing. habil. Nils Goseberg |
|---|---|
| Bearbeitung | Ruben Ansorena Ruiz, M.Sc. |
| Förderung | European Union’s Horizon 2020 program |
| Laufzeit | 04/2020 - 03/2024 |
| Projektpartner | Advanced Design Technology Ltd. |
| Chalmers Tekniska Högskola | |
| IHE Delft Institute for Water Education | |
| Norwegian University of Science and Technology | |
| Technische Universieit Delft | |
| Università degli Studi della Tuscia | |
| Universität Stuttgart | |
| Université de Pau et des Pays de l’Adour | |
| Uppsala Universitet | |
| Universiteit Gent |
Bei einem wachsenden Anteil diskontinuierlich verfügbarer erneuerbarer Energiequellen kann die Netzstabilität erhalten und die Flexibilität erhöht werden, wenn eine Energiespeicherung durch Pumpspeicherkraftwerke erfolgt. Im Projekt ALPHEUS wird die Verbesserung von Pumpturbinen (engl. RPT) und der angrenzenden baulichen Strukturen erforscht, die sowohl den Transport von Wassermassen ermöglichen, als auch die Erzeugung von elektrischem Strom. Die Weiterentwicklung dieser Technologie soll dazu beitragen Pumpspeicherung von Wasserkraft in flachen Meeren und Küstengebieten mit flacher Topographie wirtschaftlich rentabel zu machen.
Drei vielversprechende Technologien werden aufgrund spezifischer Vorteile in Betracht gezogen:
Im Projekt ist eine mehrstufige Entwicklung geplant, die zunächst vorsieht bestehende Annahmen zum Stömungsregime der drei Technologien im physikalischen Experiment zu validieren und den Wirkungsgrad mittels numerischer Simulationen zu optimieren.
Auf Grundlage der Ergebnisse werden zwei dieser Technologien ausgewählt, deren Mechanik und Arbeitsweise anhand eines funktionstüchtigen Modells unter Einfluss verschiedener realistischer Randbedingungen weiter untersucht wird. Die Daten werden im Hinblick auf die Entwicklung eines vollmaßstäblichen Prototyps umfassend ausgewertet, um eine verlässliche Grundlage für die Ausgestaltung zur Verfügung zu haben.
Durch die Zusammenführung der Kompetenz von Partnern aus unterschiedlichen Fachrichtungen wird erwartet den Stand der Technik so weiter zu entwickeln, dass die Gesamtteffizienz der Turbinen im kombinierten Betrieb auf einen Wirkungsgrad auf 0.7 bis 0.8 erhöht wird.
Die Ermüdungsfestigkeit mechanischer und baulicher Anlagen, hinsichtlich der Last, die beim Umschalten zwischen Pump- und Turbinenbetrieb innerhalb eines Zeitfensters von 90-120 Sekunden auftritt, wird untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung von Umweltaspekten wie der Fischfreundlichkeit, dem Landschaftsbild und der Landnutzung. In diesem Zusammenhang ist insbesondere die Möglichkeit bedeutsam, mittels dezentralisierter Pumpspeicherkraftwerke das Netz über einen bestimmten Zeitraum zu stabilisieren und damit eine höhere Durchdringung der intermittierenden erneuerbaren Energieversorgung zu ermöglichen. Auf Grundlage der untersuchten Einflussfaktoren soll einer Methodik etabliert werden, potenzielle Standorte für die Pumpspeicherung von Energie mit niedriger und extrem niedriger Förderhöhe zu bewerten.
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