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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Air-Brayton cycle concentrated solar power future plants via redox oxides-based structured thermochemical heat exchangers/thermal boosters

Description du projet

Couplage du CSP à un cycle de turbine à gaz air-Brayton neutre en carbone pour améliorer l’efficacité

Les cycles d’énergie combinés air-Brayton à haute efficacité utilisés dans les centrales énergétiques classiques font intervenir la combustion de combustibles fossiles par le biais d’air sous pression. Le projet ABraytCSPfuture, financé par l’UE, a pour ambition de développer une technologie pour les centrales solaires à concentration (CSP) fonctionnant à l’air, combinée à des cycles de turbine à gaz air-Brayton neutres en carbone. Les chercheurs feront la démonstration d’une conception d’échangeur de chaleur/de réacteur thermochimique en double lit compact, unique en son genre. Cette unité transférera la chaleur d’un flux d’air non pressurisé vers un flux pressurisé, tout en faisant office d’amplificateur thermique, augmentant la température du flux pressurisé au niveau requis pour les cycles de Brayton. De plus, la densité de stockage volumétrique de l’énergie solaire des CSP sera considérablement accrue grâce à l’utilisation de matériaux redox structurés à base de pérovskites, préparés à partir de sources brutes abondantes et rentables, comme support de stockage de la chaleur.

Objectif

ABraytCSPfuture sets forth an innovative, carbon-neutral way for implementing into future air-operated CSP plants the inherently much more efficient air-Brayton gas turbine power generation cycles in order to achieve higher solar-to-electricity efficiencies, vital for competitiveness of CSP and non-reachable by either PVs or molten salts and thermal oils, significantly increasing in parallel the plants’ storage capability. Both these functionalities will be made possible by developing and demonstrating the integrated operation of a first-of-its-kind, compact, dual-bed thermochemical reactor/heat exchanger design, comprised of non-moving, flow-through porous ceramic structures (honeycombs or foams) based on earth-abundant, inexpensive, non-toxic oxide materials, capable of performing simultaneously the following:
• transferring heat from a non-pressurized air stream to a pressurized one, while operating simultaneously as a “thermal booster”, raising the temperature of the pressurized stream to levels required for gas turbine air-Brayton cycles.
• Increasing significantly the volumetric solar energy storage density of such air-operated CSP plants by rendering their current sensible-only regenerative storage systems to hybrid sensible-thermochemical storage ones, within the same storage volume,
Both these functionalities will be materialized by exploiting reversible reduction/oxidation reactions of such oxides in direct contact with air, accompanied by significant endothermic/exothermic heat effects. The first one in particular, will be achieved by performing the reduction of these oxides with solar-heated air streams under atmospheric pressure but their exothermic oxidation with pressurized air streams. The proposed technology is set forth by an interdisciplinary partnership spanning the entire CSP value chain, comprised of leading research centers, universities, innovative SMEs and large enterprises, including ancillary services providers and technology end-users.

Coordinateur

DEUTSCHES ZENTRUM FUR LUFT - UND RAUMFAHRT EV
Contribution nette de l'UE
€ 592 500,00
Adresse
LINDER HOHE
51147 Koln
Allemagne

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Région
Nordrhein-Westfalen Köln Köln, Kreisfreie Stadt
Type d’activité
Research Organisations
Liens
Coût total
€ 592 500,00

Participants (10)