Verbundvorhaben: LOBSTeR - Lebensdaueroptimierter Betrieb von Salzturmreceivern; Teilvorhaben: Entwicklung eines Monitoringsystems zur Echtzeit-Lebensdauerberechnung von Salzreceivern
Zeitraum
2019-10-01 – 2024-09-30
Bewilligte Summe
489.009,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5006B
Leistungsplansystematik
Turmkraftwerke Receiver [EB2111]
Verbundvorhaben
01187746/1 – LOBSTeR - Lebensdaueroptimierter Betrieb von Salzschmelzreceivern
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Ziel dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung eines Montoringsystems, das dem Anlagenfahrer den Lebensdauer-'Verbrauch' der Komponenten als Auswirkung seiner Fahrweise und der natürlichen Fluktuationen anzeigt. Das ermöglicht eine Verbesserung der Betriebsstrategie und erleichtert zum anderen die Planung von Revisions- und Wartungsarbeiten. Ein dynamisches Prozessmodell des Receivers soll den täglichen Betrieb des echten Receivers parallel in Echtzeit 'durchleben' und die dabei auftretenden thermo-mechanischen Spannungen bestimmen. Weil die Berechnung mit einem detaillierten mechanischen Modell in Echtzeit nicht möglich ist, sollen die auftretenden Spannungen aus einem vorberechneten Kennfeld ermittelt werden. Zustände außerhalb des Kennfelds oder mögliche akut schadenswirksame Zustände können separat, z.B. über Nacht, mit einem detaillierten FEM-Modell (Finite-Elemente-Methode)nachgerechnet werden. Eine der Hauptaufgaben ist daher die effiziente Definition dieses Kennfelds und die Integration in ein echtzeitfähiges Simulationssystem. Wenn es gelingt dieses Verfahren soweit zu beschleunigen, dass es im Voraus, also beschleunigt, Betriebstrajektorien bewerten kann, können mit einem sog. 'Manöversimulator' verschiedene Betriebsalternativen vorab getestet werden. Wissenschaftlich / technische Einzelziele: • Entwurf Spannungs-Kennfelds und geeignetes Interpolationsverfahrens • Erweiterung bestehendes Prozessmodells zur Echtzeit-Berechnung der Eingangsgrößen für das Spannungskennfeld • Füllen des Ergebnisraums (Kennfeld) durch Berechnung mit einem detaillierten FEM-Modell • Implementierung eines Verfahrens zur Lebensdauerberechnung • Entwicklung eines echtzeitfähigen modellbasierten Monitoringsystems • Validierung des Monitoringsystems am Testreceiver • Beschleunigung der Berechnungsmethoden • virtueller Test des Monitoringsystems für System industrieller Größe