Productaanbod
De kracht van de zon benutten: geconcentreerde zonne-energie ondersteunen met de precisie van Endress+Hauser
Betrouwbare metingen en slimme oplossingen voor efficiënte, veilige en duurzame thermische zonne-energie
Inleiding
Een nieuwe weg naar duurzaamheid
Naarmate het mondiale energielandschap evolueert en de vraag naar energie stijgt, biedt geconcentreerde zonne-energie (concentrated solar power, CSP) een veelbelovende weg naar een duurzamere toekomst. Door zonne-energie op te vangen en om te zetten in thermische energie, maakt CSP grootschalige opwekking van schone elektriciteit mogelijk.
Tegenwoordig behoren parabolische trogsystemen, zonnetorens en lineaire Fresnel-reflectoren (LFR's) tot de meest gebruikte CSP-technologieën. Deze maken allemaal gebruik van spiegels om zonlicht op een ontvanger te richten. De opgevangen warmte wordt gebruikt om stoom te produceren, die stoomturbinegeneratoren (STG's) aandrijft om elektriciteit op te wekken. Met koude- en warmteopslagtanks voor thermische energieopslag (TES) die gebruikmaken van warmteoverdrachtsmedia, zoals gesmolten zout, kan CSP ook na zonsondergang elektriciteit opwekken.
Belangrijke feiten
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.
Bron: IRENA
Inzichten
Flowmeting van warmteoverdrachtsvloeistoffen
Een nauwkeurige flowmeting is essentieel voor de overdracht van thermische energie in CSP-centrales, een proces dat unieke uitdagingen met zich meebrengt, met name bij het omgaan met warmteoverdrachtsvloeistoffen (HTF's), zoals thermische olie en gesmolten zout, die bij extreme temperaturen werken en conventionele flowmeters onbetrouwbaar maken. Thermische-oliesystemen bereiken doorgaans temperaturen tot 400 °C (752 °F), terwijl gesmolten-zoutsystemen temperaturen van meer dan 550 °C (1022 °F) kunnen bereiken. Bovendien heeft thermische olie een lage elektrische geleidbaarheid en een matige viscositeit, terwijl gesmolten zout, met name mengsels zoals natriumnitraat en kaliumnitraat, zeer corrosief is en bij temperaturen onder 220 °C (428 °F) snel stolt, wat risico's op verstopping en schade aan apparatuur met zich meebrengt als het niet op de juiste wijze op een hoge temperatuur wordt gehouden.
Onze expertise op dit gebied
Deze uitdagende omstandigheden stellen strenge eisen aan de instrumentatie, aangezien hoge temperaturen en temperatuurschommelingen materialen kunnen aantasten, de prestaties van sensoren kunnen beïnvloeden en speciale isolatie nodig maken. Bovendien kunnen de eigenschappen van de twee vloeistoffen na verloop van tijd veranderen, wat een nauwkeurige flowmeting nog moeilijker maakt. Ultrasone flowmeters lossen deze problemen op door zelfs onder zware omstandigheden nauwkeurige metingen te garanderen, energieverliezen te verminderen en de efficiëntie van de warmteoverdracht te verbeteren.
- Het systeem kan volledig thermisch geïsoleerd worden
- De installatie kan worden uitgevoerd zonder de lopende processen te onderbreken en vereist geen gebruik van een kraan
- Proline Prosonic P 500 HT kan zonder ingrijpende handelingen worden geïnstalleerd op metalen pijpen van DN 50 - 600 (2" - 24"), waardoor het risico in corrosieve omgevingen met hoge temperaturen tot een minimum wordt beperkt
- Vroegtijdige detectie van vloeistofverslechtering door middel van geluidsnelheidsmonitoring verbetert de veiligheid en beschikbaarheid
- Realtime diagnostiek verbetert de betrouwbaarheid en uptime
- Geen drukverlies bij korte inlaat-/uitlaatlengtes
Inzichten
Temperatuurmeting in tanks
Temperatuurmeting in gesmolten-zouttanks is essentieel voor een veilige en efficiënte werking van CSP-centrales. Variaties in tankgroottes, hoge temperaturen van meer dan 550 °C (1022 °F) en corrosieve omstandigheden vereisen duurzame thermokoppels met een flexibel ontwerp. Sensoren worden vaak op meerdere hoogtes geplaatst om de stratificatie te bewaken, waarbij verwarming en isolatie stolling voorkomen en betrouwbare prestaties op lange termijn garanderen.
Onze expertise op dit gebied
Endress+Hauser biedt een uitgebreid systeem voor gelijktijdige temperatuurbewaking op drie kritieke punten: binnenwanden van tanks, tankbodems en het gesmolten-zoutmedium in thermische opslagvaten, waardoor maximale operationele veiligheid en betrouwbaarheid tijdens het hele energieomzettingsproces wordt gegarandeerd.
- iTHERM MultiSens Flex TMS01 zorgt voor een nauwkeurige temperatuurprofilering langs het binnenoppervlak/de binnenwand van de tank om de tankstructuur te beschermen, zoutstolling te voorkomen en de warmteoverdracht te regelen. De multipoint-thermometer biedt ook een betrouwbare temperatuurbewaking in krappe kelderruimtes om mechanische schade, zoals scheuren in het beton, te voorkomen
- iTHERM MultiSens Bundle TMS31 levert nauwkeurige temperatuurmetingen in gesmolten zout door de temperatuur op verschillende niveaus in de tank te meten, waardoor de energie-inhoud en de ladingstoestand kunnen worden bepaald en het proces van het zoutopslagsysteem kan worden geregeld
Inzichten
Niveaumeting in CSP
Niveaumeting in gesmolten-zoutsystemen is technisch uitdagend vanwege de extreme temperatuur, corrosieve aard en het risico op stolling. Maar met een robuust ontwerp en geavanceerde technologieën is een betrouwbare bewaking essentieel in hete zouttanks en headersystemen. Het handhaven van de juiste niveaus is van cruciaal belang voor de operationele veiligheid en de energieopslagcapaciteit in CSP-centrales, waar gesmolten zout in de ontvanger snel opwarmt onder geconcentreerd zonlicht. Realtime niveaumeting in de inlaat- en uitlaatbuffertanks voorkomt oververhitting of doorbranden van de ontvangers, terwijl een nauwkeurige bewaking van thermische opslagtanks en HTF-olietanks voor een algehele processtabiliteit zorgt.
Onze expertise op dit gebied
Met contactloze radar levert Endress+Hauser nauwkeurige, betrouwbare niveaumetingen in tanks met gesmolten zout en HTF-olietanks, waardoor u de operationele veiligheid kunt waarborgen, de energieopslagcapaciteit kunt optimaliseren en de efficiëntie en betrouwbaarheid in de hele centrale kunt garanderen.
- Micropilot FMR62B 80GHz-radarsensor is uitgerust met een optie voor hoge temperaturen (tot 450 °C (842 °F) en hoger met thermische isolatieafstandhouder) en is ongevoelig voor druk- en temperatuurschommelingen
- 80GHz-technologie biedt een smalle stralingshoek, waardoor interferentie door interne obstakels tot een minimum wordt beperkt
- Deze oplossingen zijn ontwikkeld in overeenstemming met IEC 61508 en garanderen het hoogste veiligheidsniveau
Inzichten
Temperatuurmetingen bij ontvangers
Warmteoverdrachtsvloeistofsystemen (HTF-systemen) vormen de ruggengraat van CSP-centrales en zorgen voor de overdracht van warmte van zonnecollectoren naar stoomopwekkingssystemen (SGS). Een continue temperatuurbewaking is essentieel om een optimale warmte-uitwisseling te garanderen en oververhitting te voorkomen, wat schade aan apparatuur kan veroorzaken en de efficiëntie kan verminderen. In zonnetorens kan geconcentreerde straling de temperatuur van het oppervlak van de ontvanger tot ongeveer 1000 °C (1832 °F) verhogen, waarbij de werkelijke limieten afhankelijk zijn van het HTF-medium. Ongeacht de CSP-technologie is een nauwkeurige temperatuurmeting aan het oppervlak van de ontvanger en binnen de HTF – zoals thermische olie of gesmolten zout in ontvangerbuizen – cruciaal voor de efficiëntie en operationele veiligheid van het systeem.
Onze expertise op dit gebied
Endress+Hauser levert uiterst nauwkeurige, betrouwbare en in de praktijk bewezen temperatuurmeetoplossingen voor HTF in CSP-centrales, die zorgen voor een stabiele warmte-uitwisseling, oververhitting voorkomen en de beschikbaarheid en efficiëntie van de centrale maximaliseren.
- iTHERM CableLine TSC310 biedt robuuste en nauwkeurige temperatuurmetingen direct op het oppervlak van de ontvanger, waardoor een nauwkeurige monitoring onder extreme hitte wordt gegarandeerd voor optimale energieabsorptie en systeemveiligheid
- iTHERM ModuLine TM111 levert zeer betrouwbare temperatuurmetingen in HTF op de ontvangerbuis, waardoor een stabiele werking, efficiënte warmte-uitwisseling en bescherming tegen oververhitting onder veeleisende CSP-omstandigheden mogelijk zijn
Essentieel
Ons aanbod
Endress+Hauser ondersteunt de overgang naar grootschalige zonne-energieopwekking met betrouwbare meetinstrumenten en oplossingen die zijn afgestemd op de unieke uitdagingen van CSP-centrales. Van collectorveld tot thermische energieopslag en stoomopwekking: onze instrumenten zorgen voor een veilige, efficiënte en consistente werking en dragen zo bij aan het langetermijnsucces van initiatieven op het gebied van zonne-energie.
- De meest geschikte meetinstrumenten en expertise ter ondersteuning van gedecentraliseerde energievoorziening en hernieuwbare energieopwekking van één enkele leverancier
- Bewezen technologie en oplossingen voor CSP die veiligheid, betrouwbaarheid en efficiëntie garanderen
- Uitgebreide expertise voor nauwkeurige en betrouwbare metingen in extreme omstandigheden
- Verhoog de systeemprestaties en verlaag tegelijkertijd de operationele kosten met Heartbeat Technology, die continu zelfdiagnoses uitvoert en de gebruiker waarschuwt wanneer ingrijpen nodig is
Eindnoten
Gerelateerde artikelen
