Überwachung von Thermoöl und geschmolzenem Salz als Wärmeträger in CSPs
3 Möglichkeiten, wie KROHNE Ihre CSP-Projekte unterstützen kann
Prozessinstrumentierung für Hochtemperaturanwendungen
Berührungslose Hochtemperatur-Füllstandmessung in Wärmespeichertanks
Komplettlösung für solarthermische Projekte
Konzentrierte Solarkraftwerke (CSP), die auch als solarthermische Kraftwerke bezeichnet werden, nutzen die Sonnenstrahlung zur Stromerzeugung. Das Sonnenlicht wird mit Hilfe von Spiegeln oder Linsen konzentriert, um ein Wärmeträgermedium zu erhitzen. Eine Wärmeträgerflüssigkeit – entweder thermisches, geschmolzenes Salz oder flüssiges Natrium – wird zur Übertragung der Energie auf den Dampferzeuger verwendet. Der Dampferzeuger ist Teil eines herkömmlichen Wasser-Dampf-Kreislaufs, der über eine Dampfturbine und einen elektrischen Generator Strom erzeugt. Neben der laufenden Stromproduktion wird die thermische Energie mit Hilfe von Salzschmelze teilweise in Wärmespeichern gespeichert, um die Stromproduktion in der Nacht zu ermöglichen.
Die Nutzung der Sonnenenergie ist besonders nachhaltig, da es sich um eine praktisch unerschöpfliche Ressource handelt. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wie Kohle, Gas oder Öl fallen bei der Stromerzeugung in solarthermischen Kraftwerken keine direkten CO₂-Emissionen an. Damit wird ein wesentlicher Beitrag zur Verringerung des Treibhauseffekts und des globalen Klimawandels geleistet. Außerdem verursachen solarthermische Kraftwerke keine Luft- oder Wasserverschmutzung und benötigen weniger Kühlwasser als konventionelle Kraftwerke, was die Umweltauswirkungen weiter minimiert.
Herausforderungens
Solarthermische Kraftwerke (CSP) arbeiten unter extremen Bedingungen, die eine große Herausforderung für Messgeräte darstellen. Wärmeträgerflüssigkeiten, wie Thermoöle und Salzschmelzen, sind hohen Temperaturen ausgesetzt und müssen schnelle Temperaturschwankungen ausgleichen. Darüber hinaus erschweren die physikalischen Eigenschaften dieser Medien, einschließlich Inhomogenität und Schichtung in der Strömung, genaue Messungen.
Die hohen Temperaturen und die raue Prozessumgebung, insbesondere bei geschmolzenen Salzen, erfordern robuste Messlösungen, die Präzision und Zuverlässigkeit gewährleisten. Die Gewährleistung genauer Durchfluss-, Druck- und Füllstandsmessungen ist entscheidend für die Optimierung der Anlagenleistung und die Aufrechterhaltung der Betriebssicherheit. Diese Herausforderungen verschärfen sich bei Übergängen wie Kaltstarts, Aufwärmphasen oder Produktionsspitzen und erfordern Geräte, die sich an variable Bedingungen anpassen können und gleichzeitig langfristige Stabilität und Haltbarkeit bieten.
Wie kann KROHNE Unterstützung leisten?
KROHNE bietet ein umfassendes Angebot an Messlösungen, die auf die Erzeugung von konzentrierter Solarenergie (CSP) zugeschnitten sind. Zahlreiche praxiserprobte Produkte und Referenzen für die wichtigsten Parameter wie Temperatur, Differenzdruck, Füllstand und Durchfluss unterstützen dies.
Prozessinstrumentierung für Hochtemperaturanwendungen
Die umfangreiche Erfahrung von KROHNE mit der Ultraschall-Durchflussmessung sowohl in Flüssigsalzen als auch in Thermoölen in CSP-Anlagen gewährleistet einen zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb in allen Prozessphasen, vom Kalt- und Warmstart bis zur Spitzenstromproduktion. Um den Durchfluss von Wärmeträgerflüssigkeiten und Salzschmelzen bei hohen Temperaturen genau zu messen, bietet KROHNE Ultraschall-Durchflussmessgeräte an, die für Temperaturen bis zu 700 °C geeignet sind. Die kalibrierten Inline-Durchflussmessgeräte verwenden eine patentierte Wellenleitertechnologie, die den Messwertaufnehmer kühl hält und so für jahrelangen, zuverlässigen Betrieb sorgt. Die Messgeräte decken den gesamten Temperaturbereich des flüssigen Zustandes der Flüssigkeit ab.
Berührungslose Hochtemperatur-Füllstandmessung in Wärmespeichertanks
Neben der Durchflussmessung bietet KROHNE die FMCW-Radartechnik für die Hochtemperatur-Füllstandmessung in Salzschmelzen an. Die berührungslose Technologie kann oben auf den Lagertanks für geschmolzenes Salz oder auf den Ausdehnungsgefäßen installiert werden, ohne mit der Flüssigkeit in Kontakt zu kommen.
Komplettlösung für solarthermische Projekte
KROHNE bietet speziell entwickelte Lösungen und umfassende Unterstützung für CSP-Projekte. Als erfahrener Partner in der Prozessmesstechnik liefert KROHNE alle wesentlichen Prozesssteuerungsinstrumente für den gesamten Stromerzeugungsprozess in CSP-Anlagen.
Unsere branchenspezifischen Lösungen sind so konzipiert, dass sie den besonderen Anforderungen dieser Technologie gerecht werden. Dazu gehören die Einhaltung bestimmter Normen, die Verwendung geeigneter Materialien für hohe Temperaturen und aggressive Medien sowie umfangreiche Prüf- und Dokumentationsverfahren. Darüber hinaus unterstützen wir unsere Kunden mit technischem Know-how und maßgeschneiderter Beratung. Sei es bei der Auswahl der am besten geeigneten Messtechnik, bei der Integration in bestehende Systeme oder bei der Sicherstellung der Einhaltung von Vorschriften.
Beitrag zur Nachhaltigkeit
Optimierte Ressourcennutzung für eine geringere Umweltbelastung: Durch die präzise Überwachung von Temperatur, Druck und Durchfluss können solarthermische Anlagen mit höchster Effizienz betrieben werden, was den gesamten Kohlenstoff-Fußabdruck reduziert
Verbesserte Haltbarkeit für weniger Abfall: Leistungsstarke, hitzebeständige Sensoren sorgen für eine lange Lebensdauer der Geräte, indem sie Probleme frühzeitig erkennen, den Bedarf an Ersatzteilen reduzieren und den Abfall durch häufige Wartung oder Austausch von Komponenten minimieren
Verringerung von Umweltrisiken: Die kontinuierliche Überwachung des Systemdrucks hilft, das Austreten von Wärmeträgerflüssigkeiten zu verhindern, wodurch mögliche Umweltauswirkungen minimiert und ein sicherer Betrieb unterstützt wird.
Weitere Vorteile
Verbesserte Betriebseffizienz: Die genaue Messung von Temperatur, Druck und Durchfluss optimiert die Leistung von Solarthermieanlagen und führt zu einem höheren Energieertrag
Geringere Wartungskosten: Zuverlässige Messgeräte minimieren unvorhergesehene Ausfallzeiten und verlängern die Lebensdauer der Systeme, was die Kosten für den Austausch reduziert
Verbessertes Anlagenmanagement: Kontinuierliche Überwachung und genaue Diagnosen erleichtern ein besseres Anlagenmanagement und ermöglichen es den Betreibern, fundierte Entscheidungen zur Leistungsoptimierung und Ressourcenzuweisung zu treffen.
Mit Präzision die Nachhaltigkeit unterstützen
Mit unserer fortschrittlichen Messtechnik trägt KROHNE zur Nachhaltigkeit bei, indem wir den effizienten und zuverlässigen Betrieb von solarthermischen Kraftwerken sicherstellen, die für eine saubere Energieerzeugung unerlässlich sind. Unsere präzise Prozessinstrumentierung ermöglicht eine genaue Überwachung, die eine frühzeitige Erkennung von Abweichungen oder potenziellen Problemen ermöglicht, wodurch die Energieumwandlung optimiert und die Verschwendung von Ressourcen minimiert wird. Darüber hinaus tragen unsere Lösungen durch die Verbesserung der Leistung und Langlebigkeit von CSP-Systemen dazu bei, den Wartungsbedarf und die Ausfallzeiten zu reduzieren.