Hochtemperatur-Wärmepumpen-Energiespeicher als dekarbonisierter Flexibilitäts-Ersatz fossiler Kraftwerke, Teilvorhaben: Untersuchung der Wärmeauskopplung von MHWS-Speichern und des Einsatzpotenzials der MHWS-Speicher in Deutschland

Description: In diesem Vorhaben wird eine der Schlüsselkomponenten zu einer netzdienlichen Langzeit-Energiespeicherlösung auf Basis von Malta’s Hochtemperatur-Wärmepumpen Strom- und Wärmespeichern (MHWS) entwickelt und das MHWS Einsatzpotential in Deutschland untersucht. Die MHWS-Speichertechnologie stellt bei der Ausspeicherung gleichzeitig Strom und Wärme bereit, sodass die Elektrifizierung des Wärmesektors über Kraft-Wärmekopplung ebenfalls erfolgen kann. Ein wesentliches Ziel des Vorhabens ist die Kraftwerks-maßstäbliche Untersuchung neuer Flüssigsalz-Luft Wärmeübertrager als kritische MHWS-Schlüsselkomponente in der Testanlage für Wärmespeicherung in Salzschmelzen (TESIS) des DLR. Diese Untersuchung stellt einen sehr wichtigen Qualifikations-Schritt dar, das Wärmepumpen Strom- und Wärmespeicher Konzept zu Kraftwerksgröße hochzuskalieren und damit fossile Gaskraftwerke samt ihren Flexibilitäts- und Netzstabilisierungsdiensten in Zukunft zu ersetzen. Damit ebnet dieses Vorhaben den Weg, für die Energiewende in Deutschland, Europa und weltweit deutsche Turbomaschinen als weitere Kernkomponente von Hochtemperatur-Wärmepumpen Strom- und Wärmespeichern einzusetzen. MHWS verfolgt folgende Hauptziele im Teilvorhaben: - Definition geeigneter Zielparameter für die Wärmeübertrager-Untersuchungen und die Integration der MHWS-Speichertechnologie in das Energiesystem (AP2) - Begleitung der Wärmeübertragertests und Auswertung der Testergebnisse (AP 3) samt ihrer Auswirkung auf Design und Betrieb eines MHWS-Speichers (AP 6) - Anpassung des MHWS-Speichermodells für Wärmeauskopplung und Kostenermittlung unterschiedlicher Speicherkonfigurationen (AP6) - Technoökonomische Bewertung der MHWS-Speichertechnologie mit Integration in Strom- und Wärmenetze und Untersuchung des Marktpotentials in Deutschland (AP7)

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Stromversorgung ? Energiewende ? Kraft-Wärme-Kopplung ? Solarthermisches Kraftwerk ? Elektrifizierung ? Gaskraftwerk ? Kostenrechnung ? Wärmepumpe ? Wärmespeicher ? Energiesystem ? Europa ? Versuchsanlage ?

Region: Nordrhein-Westfalen

Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Malta Hochtemperatur Wärmepumpen Stromspeicher GmbH (Betreiber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2023-09-01 - 2026-08-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Subproject: Investigation of heat extraction from MHWS storage units and the potential for use of MHWS storage units in Germany
  Description: In this project, one of the key components of a grid-serving long-term energy storage solution based on Malta's high-temperature heat pump electricity and heat storage (MHWS) is being developed and the MHWS application potential in Germany is being investigated. The MHWS storage technology provides electricity and heat simultaneously when stored out, so that electrification of the heat sector via cogeneration can also take place. A key objective of the project is the power plant-scale investigation of new liquid salt-air heat exchangers as a critical MHWS key component in DLR's Test Facility for Heat Storage in Molten Salt (TESIS). This investigation represents a very important qualification step to scale up the heat pump power and heat storage concept to power plant size and thus to replace fossil gas power plants including their flexibility and grid stabilization services in the future. Thus, this project paves the way for using German turbomachinery as another core component of high-temperature heat pumps power and heat storage systems for the energy transition in Germany, Europe and worldwide. MHWS pursues the following main objectives in the subproject: - Definition of suitable target parameters for the heat exchanger investigations and the integration of the MHWS storage technology into the energy system (WP2) - Monitoring of the heat exchanger tests and evaluation of the test results (WP 3) including their impact on the design and operation of an MHWS-Adaptation of the MHWS storage model for heat extraction and cost calculation of different storage configurations (WP6) - Techno-economic evaluation of the MHWS storage technology with integration into power and heat grids and investigation of the market potential in Germany (WP7) https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1128428

Status

Aktiv

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