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HYGATE - Hybrid High Solar Share Gas Turbine Systems

Das Projekt "HYGATE - Hybrid High Solar Share Gas Turbine Systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAN Diesel & Turbo SE durchgeführt. Übergeordnetes Ziel ist die Technologieentwicklung einer solar-hybriden Gasturbinenanlage (GTA) für eine künftige Demonstrationsanlage. Basis hierfür ist eine anzupassende Gasturbine der 10-MW-Klasse. Im Auslegungspunkt soll ein rein solarthermischer Betrieb der GTA erfolgen. Hierzu wird die max. Prozesstemperatur auf 950 C gesenkt, was besondere Herausforderungen für die Solarwärmeeinkopplung sowie für das Brennkammerdesign beinhaltet. Große Solarfelder, effiziente Hochtemperaturwärmespeicher und reduzierte Turbineneintrittstemperatur reduzieren den fossilen Kraftstoffbedarf und die CO2-Emissionen entscheidend. Neben der in der Vorstudie identifizierten Vorzugsvariante sollen auch Alternativen untersucht werden. Hierbei bilden GTA, die über einen Rekuperator sowie zusätzlich eine Verdichterzwischenkühlung verfügen, einen Untersuchungsschwerpunkt. Eine weitere Richtung stellen alternative, den Wasserverbrauch reduzierende Toppingprozesse auf Basis organischer Medien (ORC-Prozesse) dar. Das Projekt besteht aus 3 Arbeitspaketen und hat eine Laufzeit von 36 Monaten. Die Arbeitspakete sind: Technologiestudie für GTA mit hohem Solarwärmeanteil (AP1); Technologieentwicklung für Systemkomponenten; Systemintegration, Betriebs- und Sicherheitskonzept (AP2); Technische Spezifikation für Demo-Anlage; Konzept für kommerzielles Standardkraftwerk (AP3). Die Arbeiten werden als Verbundprojekt von MAN Diesel & Turbo SE (Projektkoordination), DLR (Institut für Solarforschung, Technische Thermodynamik, Verbrennungstechnik), TU Dresden und VGB PowerTech e.V. durchgeführt.

DVGW - Untersuchungen zum Einsatz von Kleinturbinen in Trinkwasserversorgungsnetzen

Das Projekt "DVGW - Untersuchungen zum Einsatz von Kleinturbinen in Trinkwasserversorgungsnetzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung durchgeführt.

Waste heat utilization of a blast furnace by the use of a heat pump

Das Projekt "Waste heat utilization of a blast furnace by the use of a heat pump" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Krupp Hoesch Stahl durchgeführt. Objective: To utilize the waste heat of blast furnace using a heat pump. The temperature of the coolant circuits is 57 deg. C which is raised to 90 deg. C by means of a heat pump and so waste heat is fed into the existing hot water heating networks. It is expected to achieve a 2265 TOE//year energy saving at project level. Payback time estimated at 3.1 years. In case of success, this technology could be transferred to about 100 blast furnaces in the Community, corresponding to an available waste heat potential of about 885 000 TOE/year. General Information: Blast furnaces are generally cooled by three cooling water circuits: the circuit for cooling the blast tuyerers, the hot blast slide valves, and the staves. About 42 GJ/h of waste heat are dissipated today unutilized by the water/air cooling systems. The cooling water temperature at the blast furnace No 7 of the Hoesch Stahl AG is about 57 deg. C, and the heat pump proposed to be installed will raise the temperature level at 90 deg. C, and feed the waste heat into the existing hot water heating networks. The heat pump will be powered by a back pressure turbine. With this turbine the unutilized steam energy (enthalpy) of the reduction station between the existing 33 bar and 12 bar steam network can be utilized. The first step of the project is to combine the separately operated heating centers. After the installation of the heat pump unit and the integration of the heating centres, the heat pump will supply the hot water network with heat. The construction costs are estimated at 3.8Million DM (year 85). Costs reduction of up to 20 per cent are expected for units of this type. In addition to the energy saving the annual operating and maintenance costs will decrease significantly by establishing a central hot water network. Compared to the units operating today, a saving of about 225 000 DM (year 85) is taken into account for operating and maintenance costs.

Phase III

Das Projekt "Phase III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VEBA Kraftwerke Ruhr durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes soll ein kombinierter Gas-/Dampfturbinenprozess mit druckaufgeladener Kohlenstaubfeuerung entwickelt werden. Ein Schwerpunkt dieser Entwicklung ist die Rauchgasreinigung sowohl hinsichtlich Partikeln als auch gasfoermiger Spurenstoffe bei Temperaturen oberhalb des Ascheschmelzpunktes auf Gasturbinenvertraeglichkeit. Unterstuetzt durch Laboruntersuchungen wurde eine Pilotanlage mit einer thermischen Leistung von 1 MW entwickelt, gebaut und betrieben. Die heute fuer notwendig gehaltenen Rauchgasreinheiten fuer den Betrieb einer Gasturbine konnten mit der Pilotanlage bisher nicht erreicht werden. Ziel der geplanten Versuche ist es: 1. Die Rauchgasqualitaet fuer einen Turbinenschaufeltest zu erreichen. 2. Turbinenschaufelmaterial in einem Langzeittest zu erproben und ggf. die Rauchgasqualitaet neu zu definieren. Das Projekt soll mit den Partnern, die auch in den ersten Phasen des Projektes mitgearbeitet haben, als Verbundprojekt in der bestehenden Versuchsanlage Leopold in Dorsten durchgefuehrt werden.

Phase III

Das Projekt "Phase III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SaarEnergie durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes Druckkohlenstaubfeuerung soll ein kombinierter Gas- und Dampfturbinenprozess mit druckaufgeladener Kohlenstaubfeuerung entwickelt werden. Ein Schwerpunkt dieser Entwicklung ist die Rauchgasreinigung sowohl hinsichtlich Partikeln als auch gasfoermiger Spurenstoffe bei Temperaturen oberhalb des Ascheschmelzpunktes auf Gasturbinenvertraeglichkeit. Unterstuetzt durch Laboruntersuchungen wurde eine Pilotanlage mit einer thermischen Leistung von 1MW entwickelt, gebaut und betrieben. Die heute fuer notwendig gehaltenen Rauchgasreinheiten fuer den Betrieb einer Gasturbine konnten mit der Pilotanlage bisher nicht erreicht werden. Ziel der geplanten Versuche ist es: 1. Die Rauchqualitaet fuer einen Turbinenschaufeltest zu erreichen. 2. Turbinenschaufelmaterial in einem Langzeittest zu erproben und ggf. die Rauchgasqualitaet neu zu definieren. Das Projekt soll mit den Partnern als Verbundprojekt in der bestehenden Versuchsanlage Fuerst Leopold in Dorsten durchgefuehrt werden.

PV hybrid systems for three remote houses

Das Projekt "PV hybrid systems for three remote houses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft FhG, Abteilung für Forschungs- und Budgetplanung durchgeführt. Objective: This project demonstrates three photovoltaic hybrid (wind, Diesel, gas) systems, with continuous AC energy supplied by an inverter. All three sites are far away from the grid. General Information: Three different subsystems at three different sites. A common feature is newly developed indicator of the state of charge of the battery. This indicator allows economic energy management and optimized use of the auxiliary generator. All three subsystems have the same type of special inverter (ISE design) to supply 220 V AC. In the new version of the ISE inverter it is sufficient to have one battery with the full tension of 162 V; the other dc tensions, 84, 42, 24 and 12 V are generated by a DC/DC converter. (Patented system). 1) The Grimmelshofen system, 1.76 kWp, on a private house, a former railroad signal house, has a Diesel/gas auxiliary generator. The PV arrays are mounted on the roof of the house. 2) The Rotwandhaus system, 5 kWp, on a guesthouse in the bavarian Alps near Spitzingsee, has a wind auxiliary generator (20 kWp turbine). The PV arrays are mounted on the roof. 3) The Bognago system, 4.32 kWp, on a site of several isolated guest huts, has a hydro electric generator, 5 kW for the main house supply (household appliances, water pump). This system has also a Diesel/gas auxiliary generator. Nr. of subsystems: 1 + 1 + 1 Power of subsystems: 1.76 + 5.1 + 4.32 kWp Total power: 11 kWp Backup: Diesel (+wind + hydro) Number of modules: about 240 TST (AEG) Module description: AEG PQ 36/45 and Italsolar 36 SL/A Connection: 12 in series Support: On the roof (Rotwandhaus), roof integrated (Langer and Bognago) Max power tracker: none Charge controller: special Battery: HAGEN Batt. (V): 162 (168 Langer) Capacity (Ah): 1 x 75 Ah (OGI) and 1x37.5 Ah (OpzS) at 168 V for Langer house, 400 Ah at 162 V, type Hagen OCSM, for Rotwandhaus, 200 Ah at 162 V, type FIAMM PMF, for Bognago. Inverter: special (ISE design transformer less inverter with DC/DC converter for all three systems, 10 kW. Load description: Household appliances, Dishwater, washing machine, refrigerator, freezer, TV, lights, and water pump. Monitoring: Data logger for 11 main parameters with integrators for mechanical backup. Achievements: The system in the Langer-house works perfectly, satisfying the seasonal needs of the Langer family. The final yield over nine months is 1.3 kWh/(d x kWp) at a reference yield of 3.5 kWh/(d x kWp). The battery and the inverter have both high efficiency. The Rotwandhouse system is operating since September 92. Of the 11.3 MWh totally produced in 1993 3.4 MWh are of pv origin, 2.4 MWh of wind origin and 5.5 MWh are Diesel generated. The final yield for the pv supply was 1.6 kWh/(d x kWp) at a reference yield of 3.8 kWh/(d x kWp). At Bonago, operating since September 1991, the consumption is much higher than expected. The pv systems works correctly, but the motor generator fraction is high. From the whole project many valuable lessons were learned,...

Phase III

Das Projekt "Phase III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Das Ziel des Verbundvorhabens 'Druckkohlenstaubfeuerung' ist die Entwicklung eines kombinierten Gas/Dampfturbinenprozesses mit Kohleverbrennung bei Temperaturen ueber dem Ascheschmelzpunkt. Dazu ist das Rauchgas vor dem Eintritt in die Gasturbine von Schlackepartikeln und von dampffoermigen Schadstoffen zu reinigen. Zum Test solcher Reinigungsmethoden wurde eine Kleinpilotanlage mit einer thermischen Leistung von 1 MW in Dorsten errichtet. Als Indikator fuer die Fortschritte bei der Heissgasreinigung werden Proben aus bewaehrten und innovativen Gasturbinenwerkstoffen eingesetzt. Die Versuchsergebnisse aus der atmosphaerischen Anlage (AKSF) mit einfachen Proben dienen dabei als Entscheidungskriterium fuer den jeweils naechsten, aufwendigen Probeneinsatz in der druckbefeuerten Anlage (DKSF). Mit den gewonnenen Erkenntnissen soll es moeglich werden, zulaessige Schadstoffgrenzwerte fuer den kommerziellen Gasturbinenbetrieb mit DKSF zu definieren.

Modular system for an autonomous electrical power supply on cape clear island

Das Projekt "Modular system for an autonomous electrical power supply on cape clear island" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SMA-Regelsysteme durchgeführt. Objective: Construction of a modular system for an autonomous electrical power supply system on the Irish island of Cape Clear, consisting of two MAN Wind turbines of 30 KW each, one diesel generating set of 72 KW, which will be added to the existing ones and a short term battery storage, in order to show the principal function and efficiency of such system. The total estimated energy production is 200 MWh of which 60 MWh from the diesel aggregate. The estimated energy produced by each wind turbine is about 70 MWh annually. General Information: Two AEROMAN wind turbines of 30 KW each have been installed on the Irish island of Cape Clear and have been connected to a 72 KW diesel aggregate and a 100 KWh short term HAGEN battery storage in order to create a modular system for an autonomous electrical power supply and to demonstrate the principal function and efficiency of such system. The average windspeed on the island lies above a yearly average value of 7. 8 m/s and wind conditions are better during the winter period than in summer. There are five essential operation modes which differ in the mode of frequency control, while voltage control is maintained by a small synchronous generator. The actual grid frequency is taken as base value for the plants control unit: 1. Parallel operation of WECs and diesel engine. 2. Parallel operation of the diesel generator and the battery storage. 3. Parallel operation of the WECs and the battery storage. 4. Single operation of the storage system. 5. Parallel operation of WECs, diesel and battery. The minimum load is about 15 KW and the maximum one about 120 KW. The total annual yield has been estimated to 200 MWh of which 60 MWh from the diesel aggregate, with an estimated cost per unit of DM 0. 50, while a conventional solution (only diesel) has a cost of DM 0. 25/KWh. The project will be realized in cooperation with the firme MAN-Neue Technologie and Kassel/University des Landes Hessen and the National Board for Science and Technology in Ireland. Achievements: The wind turbines were installed in October 1986 and are since then in operation. The control system, the battery storage and the 72 KW diesel generator were installed in August 1987. The mean wind velocity in 1987 was 9. 7 m/s and the total energy consumption of the island for the same period amounts 338 MWh. From the overall energy consumption (of the reporting period), wind supplied 70 per cent, the diesel set 31 per cent and the batteries 11 per cent, while the battery storage input was 12 per cent. Following a damage in the battery storage system and the local utilities unwillingness to take over the operation of the system, only the wind turbines were still in operation in the beginning of 1993. The future of the project is uncertain due to the scheduled connection of the islands to the mainland grid. The ultimately very bad relationship between ESB and SMA have considerably detracted form the outcome of the project. The inhabitants of Cape ...

Phase III

Das Projekt "Phase III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Babcock Kraftwerkstechnik durchgeführt. In der Gasreinigungsstufe eines Kombikraftwerkes auf Basis Druckfeuerung soll das aus der Brennkammer kommende Heissgas soweit gereinigt werden, dass es zum Antrieb einer Gasturbine eingesetzt werden kann. Fuer die Schlackenabscheidung wurde der Schuettschichtabscheider als optimale Loesung gefunden. Fuer die Alkaliabscheidung wird u.a. mit speziellen Gettermaterialien als Absorben gearbeitet. Bei der weiteren theoretischen und experimentellen Entwicklungsarbeit an dem Schuettschichtabscheider soll neben der Optimierung der Abscheidewirkung eine Scale-up Methode ausgearbeitet werden. Bei der Alkaliabscheidung wird zum einen der Mechanismus der primaeren Abscheidung an der Fluessigasche im FA-Abscheider untersucht, desweiteren soll ein Gettermaterial mit optimalen Eigenschaften identifiziert werden. Um die Gesamtabscheidung von Schlacke und Alkalien zu optimieren, sollen auch Methoden zur Minimierung des Schlacke- und Alkaliaustrages aus der Brennkammer untersucht werden.

EURE utility wind farm project

Das Projekt "EURE utility wind farm project" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWE Energie AG durchgeführt. General Information/Objectives: In 1994 EURE members proposed the idea of a big European wind farm with the overall objective to prove the concept of large wind farms for utility application. The project is to carry out the necessary Feasibility Study for a wind farm of approximately 100 MW. The immediate goals of the study are to show: 1. The technical viability of a large scale wind farm, based on megawatt-class wind turbines (i.e., in the range of 750 kW to 2 MW) 2. The quantification of the commercial risk of such a large utility wind farm 3. The clarification of legal, regulatory, partnership and logistic issues, in preparation for the eventual construction and operation of the wind farm by the EURE partners 4. The identification of those wind turbine models most appropriate for use on a large utility wind farm (This study will consider all necessary aspects, such as questions of performance, reliability, electrical impact on the supply grid etc.) 5. The selection of the promising site(s) (Up to three sites may be needed for the total output of about 100 MW) 6. The conduct of a required survey of the wind farm's expected social and environmental impact Technical Approach The completion of these goals will result in an advanced, but preliminary design of the wind farm(s), together with the development of an appropriate project management structure for construction. Assuming the conclusion of the feasibility study is favourable, a proposal could then be put to the Commission for the construction and operation of the wind farm. The following 14 European utilities and EURE members representing 10 countries decided to join the study that is coordinated by RWE Energie: Electrabel Belgium Electricidade de Portugal Electricite de France Elkraft Power Company Denmark ENEL Italy EVS Germany Iberdrola Spain Imatran Voima Oy Finland National Wind Power Great Britain PowerGen Great Britain Public Power Corporation Greece RWE Energie Germany Compania Sevillana Spain Union Electrica Fenosa Spain With this project the participating European utilities show their continuing commitment to the development of feasible options for renewable power generation. Exploitation The results of the project will be very important for the utilities, and other potential investors in wind energy equipments, on a local and even regional basis. The manufacturers will have also clear information about the needs of the users. A dissemination of this information will be so ensured to these energy actors. Prime Contractor: RWE Energie AG, Regenerative Stromerzeugungsanlagen; Essen; Germany.

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