Demonstration eines voll-supraleitenden Generatorsystems, Teilvorhaben: Siemens AG

Description: Das Vorhaben baut auf die im Projekt SupraGenSys (Förderkennzeichen 03EE3010B) erarbeiteten Ergebnisse zum Entwurf und zur Optimierung eines vollsupraleitend ausgeführten und direkt angetriebenen Generators für WEA (Windenergieanlagen) mit 10 MW Bemessungsleistung auf. Die sich abzeichnende Verringerung der Stromgestehungskosten spielt eine wesentliche Rolle und verspricht den Ausbau der Windenergienutzung zu beschleunigen. Bisher durchgeführte Berechnungen berücksichtigen komplexe Systeme und deren Abhängigkeiten voneinander. Daraus ergibt sich die Wichtigkeit eines 'Proof-of-Concept', um anhand experimenteller Untersuchungen an einem Demonstrationsgenerator die ökonomische und technische Sinnhaftigkeit zu bestätigen und nachzuweisen, dass die Realität durch die Berechnungsmodelle hinreichend gut abgebildet wird. So kann das Vertrauen der Industrie in diese vielversprechende Technologie gestärkt werden. Ziel des Vorhabens ist somit die Entwicklung und der Aufbau eines 250-kW-Demonstrationsgenerators im Labor auf Basis des optimierten 10-MW-Voll-HTS-Generators. Mit Hilfe dieser Maschine werden die in SupraGenSys erarbeiteten Ergebnisse validiert und die entwickelten Berechnungsroutinen überprüft. Die Siemens AG trägt innerhalb des Konsortiums im Rahmen ihres Teilvorhabens zum Konzept und zum konzeptionellen Design des Demonstrationsgenerators bei. Besonderes Augenmerk gilt dabei der Untersuchung und Optimierung von Wechselstromverlusten in den supraleitenden Spulen von Rotor und Stator des neuartigen Generators. Die langjährige Erfahrung bei der Entwicklung von Elektromaschinen mit supraleitenden Rotorwicklungen fließt in die elektromagnetische Auslegung des 250-kW-Voll-HTS-Generators ein. Schließlich werden die Testergebnisse auf einen Multi-MW-Generatorentwurf übertragen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Stromgestehungskosten ? Windkraftanlage ? Windenergienutzung ? Mathematisches Modell ? Rotor ?

Region: Bavaria

Bounding boxes: 11.5° .. 11.5° x 49° .. 49°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Finanzielle Förderung)
• Siemens (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2023-10-01 - 2026-09-30

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Siemens AG
  Description: The project builds on the results obtained in the SupraGenSys project (funding code 03EE3010B) for the design and optimization of a fully superconducting and directly driven generator for wind turbines with a rated output of 10 MW. The emerging reduction in the cost of electricity plays a significant role and promises to accelerate the expansion of wind energy use. Calculations carried out so far take complex systems and their interdependencies into account. This results in the importance of a 'proof-of-concept' in order to confirm the economic and technical reasonableness by means of experimental investigations on a demonstration generator and to prove that the reality is sufficiently well represented by the calculation models. In this way, the industry's confidence in this promising technology can be strengthened. The aim of the project is thus to develop and build a 250-kW demonstration generator in the laboratory based on the optimized 10-MW full HTS generator. This machine will be used to validate the results obtained in SupraGenSys and to check the calculation routines developed. Within the consortium, Siemens AG is contributing to the concept and conceptual design of the demonstration generator as part of its sub-project. Particular attention is being paid to the investigation and optimization of AC losses in the superconducting coils of the rotor and stator of the novel generator. Many years of experience in the development of electric machines with superconducting rotor windings are incorporated into the electromagnetic design of the 250-kW full HTS generator. Finally, the test results are transferred to a multi-MW generator design. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1124758

Status

Aktiv

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