Portfolio
Využití síly slunce: Koncentrovaná solární energie znásobená precizními výrobky Endress+Hauser
Spolehlivé měření a inteligentní řešení pro efektivní, bezpečnou a udržitelnou solární tepelnou energii
Úvod
Nová cesta k udržitelnosti
S vývojem globálního energetického trhu a rostoucí poptávkou po energii nabízí koncentrovaná solární energie (CSP) slibnou cestu k udržitelnější budoucnosti. Zachycováním a přeměnou sluneční energie na tepelnou energii umožňuje CSP výrobu čisté elektřiny ve velkém měřítku.
Mezi nejzavedenější technologie CSP dnes patří parabolické žlabové systémy, solární věže a lineární Fresnelovy reflektory (LFR), které všechny využívají zrcadla k zaostření slunečního světla na přijímač. Získané teplo se využívá k výrobě páry, která pohání parní turbíny (STG) pro výrobu elektřiny. Díky zásobníkům pro skladování tepelné energie (TES) využívajícím teplonosná média, jako je roztavená sůl, může CSP vyrábět elektřinu i po západu slunce.
Klíčová fakta
TES could triple in size by 2030
The global market for thermal energy storage (TES) could triple in size by 2030, growing from gigawatt-hours (GWh) of installed capacity in 2019 to over 800 GWh within a decade.
Zdroj: IRENA
Postřehy
Měření průtoku teplonosných kapalin
Přesné měření průtoku je nezbytné pro přenos tepelné energie v CSP elektrárnách, což je proces, který s sebou nese specifické výzvy – zejména při manipulaci s teplonosnými kapalinami (HTF), jako je termální olej a roztavená sůl, které pracují za extrémních teplot a činí konvenční průtokoměry nespolehlivými. Systémy s teplonosným olejem obvykle dosahují teplot až 400 °C, zatímco systémy s roztavenými solemi mohou překročit 550 °C. Teplonosný olej má navíc nízkou elektrickou vodivost a střední viskozitu, zatímco roztavená sůl, zejména směsi jako dusičnan sodný a dusičnan draselný, je vysoce korozivní a náchylná k tuhnutí pod 220 °C, což představuje riziko ucpání a poškození vybavení, pokud není správně udržováno při zvýšených teplotách.
Naše kvalifikace v oboru
Tyto náročné podmínky kladou přísné požadavky na přístrojové vybavení, protože vysoké teploty a tepelné cykly mohou degradovat materiály, ovlivnit výkon senzorů a vyžadovat speciální izolaci. Kromě toho se u obou kapalin mohou v průběhu času měnit vlastnosti, což dále komplikuje přesné měření průtoku. Ultrazvukové průtokoměry řeší tyto problémy zajištěním přesného měření i za náročných podmínek, snížením energetických ztrát a zlepšením účinnosti přenosu tepla.
- Systém lze kompletně tepelně izolovat
- Instalaci lze provést bez přerušení probíhajícího provozu a nevyžaduje použití jeřábu
- Proline Prosonic P 500 HT umožňuje neinvazivní instalaci na kovové potrubí od jmenovitého průměru DN 50 až do 600 (2"–24"), čímž minimalizuje riziko ve vysokoteplotním a korozivním prostředí
- Včasná detekce zhoršení stavu kapalin pomocí monitorování rychlosti zvuku zvyšuje bezpečnost a využitelnost
- Diagnostika v reálném čase zvyšuje spolehlivost a provozuschopnost
- Žádná tlaková ztráta s krátkými vstupními/výstupními úseky
Postřehy
Měření teploty v nádržích
Měření teploty v nádržích s roztavenou solí je nezbytné pro bezpečný a efektivní provoz CSP elektrárny. Rozdílné velikosti nádrží, vysoké teploty nad 550 °C a korozivní prostředí vyžadují odolné termočlánky s flexibilní konstrukcí. Senzory se často umisťují v různých výškách, aby monitorovaly stratifikaci, přičemž doprovodné otápění a izolace zabraňují tuhnutí a zajišťují spolehlivý dlouhodobý výkon.
Naše kvalifikace v oboru
Společnost Endress+Hauser poskytuje komplexní systém pro simultánní monitorování teploty ve třech kritických bodech: vnitřní stěny nádrže, dno nádrže a roztavená sůl uvnitř tepelných akumulačních nádob, čímž zajišťuje maximální provozní bezpečnost a spolehlivost v celém procesu přeměny energie.
- iTHERM MultiSens Flex TMS01 zajišťuje přesné profilování teploty podél vnitřního povrchu/stěny nádrže, čímž chrání konstrukci nádrže, zabraňuje tuhnutí solí a řídí přenos tepla. Vícebodový termočlánkový teploměr také poskytuje spolehlivé sledování teploty v těsných sklepních prostorách, aby se zabránilo mechanickému poškození, jako jsou praskliny v betonu
- iTHERM MultiSens Bundle TMS31 poskytuje přesné měření teploty v roztavené soli monitorováním teploty na různých úrovních v nádrži, což umožňuje stanovení obsahu energie, stavu naplnění a řízení procesu systému skladování soli
Postřehy
Měření hladiny v CSP
Měření hladiny v systémech s roztavenými solemi je technicky náročné kvůli extrémním teplotám, korozivní povaze a riziku tuhnutí. Přesto je díky robustnímu provedení a pokročilým technologiím spolehlivé monitorování v nádržích na horkou sůl a sběračových systémech nezbytné. Udržování správných hladin je zásadní pro provozní bezpečnost a kapacitu skladování energie v CSP elektrárnách, kde se roztavená sůl v přijímači rychle zahřívá vlivem koncentrovaného slunečního záření. Měření hladiny v reálném čase ve vstupních a výstupních vyrovnávacích nádržích zabraňuje přehřátí nebo spálení přijímačů, zatímco přesné monitorování tepelných akumulačních nádrží a nádob na vysokoteplotní olej zajišťuje celkovou stabilitu procesu.
Naše kvalifikace v oboru
Díky bezkontaktnímu radaru poskytuje společnost Endress+Hauser přesné a spolehlivé měření hladiny v nádržích s roztavenými solemi a v nádobách s vysokoteplotním olejem (HTF), což vám umožňuje zajistit provozní bezpečnost, optimalizovat kapacitu skladování energie a zajistit efektivitu a spolehlivost v celém závodě.
- Micropilot FMR62B Radarový senzor 80 GHz je vybaven vysokoteplotní variantou (až 450 °C) a vyšší s tepelněizolační vložkou) a je imunní vůči kolísání tlaku a teploty
- Technologie 80 GHz nabízí úzký úhel paprsku, který minimalizuje rušení od vnitřních překážek
- Tato řešení, vyvinutá v souladu s normou IEC 61508, zajišťují nejvyšší úroveň bezpečnosti
Postřehy
Měření teploty v přijímačích
Systémy teplonosných kapalin (HTF) tvoří páteř elektráren CSP a přenášejí teplo ze solárních kolektorů do systému výroby páry (SGS). Průběžné sledování teploty je nezbytné pro zajištění optimální výměny tepla a prevenci přehřátí, které může poškodit vybavení a snížit účinnost. V solárních elektrárnách může koncentrované záření zvýšit teplotu povrchu přijímače na přibližně 1 000 °C, přičemž skutečné limity závisí na teplonosném médiu. Bez ohledu na technologii CSP je přesné měření teploty na povrchu přijímače a uvnitř teplonosných kapalin (HTF) – například teploty termického oleje nebo roztavené soli v přijímacích trubicích – klíčové pro účinnost systému a provozní bezpečnost.
Naše kvalifikace v oboru
Endress+Hauser poskytuje vysoce přesná, spolehlivá a osvědčená řešení pro měření teploty pro teplonosné kapaliny (HTF) v CSP elektrárnách, která zajišťují stabilní výměnu tepla, zabraňují přehřátí a maximalizují účinnost a vytížení provozu.
- iTHERM CableLine TSC310 poskytuje robustní a přesné měření teploty přímo na povrchu přijímače, což zajišťuje přesné monitorování i za extrémních teplot pro optimální absorpci energie a bezpečnost systému
- iTHERM ModulLine TM111 poskytuje vysoce spolehlivé měření teploty v teplonosných kapalinách (HTF) na trubkovém absorbéru, což umožňuje stabilní provoz, efektivní výměnu tepla a ochranu před přehřátím v náročných podmínkách CSP
Shrnutí
Naše nabídka
Společnost Endress+Hauser podporuje přechod na velkovýrobu solární energie spolehlivými měřicími přístroji a řešeními přizpůsobenými jedinečným výzvám CSP elektráren. Od kolektorového pole až po akumulaci tepelné energie a výrobu páry zajišťuje naše oblast instrumentace bezpečný, efektivní a konzistentní provoz – a přispívá tak k dlouhodobému úspěchu iniciativ v oblasti solární energie.
- Nejvhodnější měřicí přístroje a odborné znalosti podporující decentralizované dodávky energie a výrobu energie z obnovitelných zdrojů od jednoho dodavatele
- Osvědčená technologie a řešení pro CSP zajišťující bezpečnost, spolehlivost a efektivitu
- Komplexní odborné znalosti pro přesné a spolehlivé měření v extrémních podmínkách
- Zvyšte výkon systému a zároveň snižte provozní náklady s technologií Heartbeat, která zajišťuje průběžnou autodiagnostiku a upozorňuje uživatele, když je nutný zásah
Závěrečné poznámky
Související články
