Thermochemische Wasserstoffproduktion mit einem monolitischen Solarreactor: Konstruktion und Betrieb einer 750 kW Anlage

Description: Im Hydrosol-PLANT Projekt wird ein Scale-Up (750 kWth) eines solaren Wasserstoffreaktors und alle zum Betreiben notwendigen Tools entwickelt, überprüft und getestet. Die Arbeiten werden basierend auf der erfolgreichen Serie von HYDROSOL Projekten und vor allem auf dem Ergebnis des vergangenen FCH-JU co-finanziertem Projekt, HYDROSOL-3D, in dem die wichtigen Design-Spezifikationen einer solchen Pilotanlage entstanden sind, durchgeführt. HYDROSOL-PLANT ist somit die Fortsetzung einer solchen Anlage für die CO2-freie Wasserstoffproduktion in Pilot-Maßstab. Die Hauptziele des HYDROSOL-PLANT Projekts sind: - Definition aller wichtigen Komponenten und Aspekte, die für die Errichtung und den Betrieb einer 750 kWth Solaranlage zur H2O Spaltung (Heliostatenfeld, Solarreaktoren, Gesamtprozess-Überwachung- und -steuerung, Peripherie, etc.) notwendig sind - Entwicklung einer maßgeschneiderten Heliostatenfeld-Technologie (Feldlayout, Zielpunkt- Strategien, Monitoring-und Steuerungssoftware), die eine genaue Temperatursteuerung/-regelung der Solarreaktoren ermöglicht. - Scale-up der HYDROSOL Reaktoren unter Berücksichtigung der State-of-the-Art-Technologie (Redox- Materialien, monolithischen Waben-Herstellung und Funktionalisierung) für eine optimale Wasserstoff-ausbeute. - Entwurf des gesamten chemischen Prozesses , für Reaktanden und Produkte Anlage, Wärmeaustausch/ Wärmerückgewinnung, Verwendung der überschüssigen Abwärme , Überwachung und Kontrolle der kompletten Anlage. - Erstellen einer solaren Wasserstofferzeugungs-Demonstrationsanlage im 750 kWth. - Betreiben der Anlage und Nachweis einer Wasserstoffproduktion und Speicherung bei Werten größer als 3 kg / Woche - Durchführen einer detaillierten technisch-wirtschaftlichen Studie für die kommerzielle Nutzung des solaren Prozesses .

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Abwärmenutzung ? Wärmerückgewinnung ? Wasserstoff ? Kraftwerkstechnik ? Regeltechnik ? Software ? Solartechnik ? Temperatur ? Wirtschaftlichkeitsuntersuchung ? Solaranlage ? Klimaneutralität ? Emissionsfreiheit ? Anlagenüberwachung ? Energietechnik ? Energieumwandlung ? Monitoring ? Reaktor ? Studie ? Energieeffizienz ? Produktdesign ? Speicherung ? Versuchsanlage ? Heizung ? Wirtschaftliche Aspekte ? Pilotprojekt ? Planung ? Technische Aspekte ? Wasserstoffherstellung ? Aufbereitungstechnik ? Chemische Reaktion ? FP7-JTI ? Thermochemischer Vorgang ? Werkzeug ? Wärmetransport ? Auswertungsverfahren ? Heliostat ? Maßstabsvergrößerung ?

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Centre for Research and Technology Hellas (Betreiber*in)
• Centro de Investigaciones Energeticas, Medioambientales y Tecnologicas (Mitwirkende)
• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Solarforschung (SF), Standort Köln (Mitwirkende)
• Ellinika Petrelaia AE (Mitwirkende)
• HyGear B.V. (Mitwirkende)
• Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2014-01-01 - 2016-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Thermochemical HYDROgen production in a SOLar monolithic reactor: construction and operation of a 750 kWth PLANT (HYDROSOL-PLANT)
  Description: The HYDROSOL-PLANT project is expected to develop, verify and operate all of the tools required to scale up solar H2O splitting to the pilot (750 kWth) scale. The work will be based on the successful HYDROSOL series projects and mainly on the outcome of the current FCH-JU co-funded project, HYDROSOL-3D, dedicated to the provision of all main design specifications of such a pilot plant. HYDROSOL-PLANT comes thus as the natural continuation of such an effort for CO2-free hydrogen production in real scale. The main objectives of HYDROSOL-PLANT are to: - Define all key components and aspects necessary for the erection and operation of a 750 kWth solar plant for H2O splitting (heliostat field, solar reactors, overall process monitoring and control, feedstock conditioning, etc.) - Develop tailored heliostat field technology (field layout, aiming strategies, monitoring and control software) that enables accurate temperature control of the solar reactors. - Scale-up the HYDROSOL reactor while advancing the state-of-the-art (redox materials, monolithic honeycomb fabrication and functionalization) for optimum hydrogen yield. - Design the overall chemical process, covering reactants and products conditioning, heat exchange/recovery, use of excess/waste heat, monitoring and control. - Construct a solar hydrogen production demonstration plant in the 750 kWth range to verify the developed technologies for solar H2O splitting. - Operate the plant and demonstrate hydrogen production and storage on site (at levels greater than 3 kg/week). - Perform a detailed techno-economic study for the commercial exploitation of the solar process. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1047802

Status

Aktiv

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