Projektbeschreibung
Neue Lösungen der nachhaltigen Energiespeicherung
Da die weltweite Nachfrage nach erneuerbaren Energien steigt, wird die Energiespeicherung zu einer großen Herausforderung der intermittierenden Erzeugung erneuerbarer Energien. Die heute üblichen Lösungen sind in Bezug auf Effizienz und Nachhaltigkeit unzureichend, wodurch die nahtlose Integration erneuerbarer Energiequellen in unsere Stromnetze behindert wird. In diesem Zusammenhang besteht das Ziel des EU-finanzierten Projekts SEHRENE darin, das Konzept der elektrothermischen Energiespeicherung mithilfe der Integration der Energieumwandlung in die thermische Speicherung zu revolutionieren. Das SEHRENE-Team wird die Grenzen bestehender Technologien überwinden und eine energieeffiziente, geografisch unabhängige Lösung anbieten, welche die herkömmlichen Methoden übertrifft. Insbesondere wird die potenzielle Energiespeicherung von Li-Ionen um das acht- bis zwölffache übertroffen, bei gleichzeitig gewahrter Nachhaltigkeit, ohne auf kritische Rohstoffe angewiesen zu sein. Der innovative Ansatz des Projekts lässt einen entscheidenden Fortschritt bei der Suche nach zuverlässigen und umweltfreundlichen Lösungen der Energiespeicherung erkennen.
Ziel
SEHRENE’s new electrothermal energy storage (ETES) concept is designed to store renewable electricity (RE) and heat and to restitute it as needed. It is very energy-efficient (80-85%), is geographically independant and uses no critical raw materials. It enables 8-12 times longer storage duration than Li-ion, with LCOS of 80 – 137 €/MWh, depending on the use-case. This is lower than pumped hydro, the lowest-cost commercial electricity storage. Its lifetime of 20-30 years is 2 – 3x longer than Li-ion. A TRL4 prototype and the digital twins of 3 full use-cases will be delivered: (i) ceramics plant storing excess, on-site PV power in a micro-grid and industrial waste-heat for continuous green H2 production and self-consumption, (ii) a smart-grid, and (iii) a geothermal power plant. The ETES integrates: (i) a novel heat-pump design with a coefficient of performance of 50% the theoretical maximum, (ii) a novel thermal energy storage system with energy density of 90 kWh/m3 (+30%), containing phase-change material in a novel metallic Kelvin cells-like foam and (iii) ORC with novel operating parameters. New digital tools will optimise the energy management of the storage and facilitate investment decisions by potential end-users taking LCA and technico-economic factors into account. SEHRENE unites 5 R&D teams with top-level expertise in prototyping, physics-based modelling, characterisation and digital twins of thermo-electric systems, thermal storage and AI-based energy-management; 1 RE producer, 1 DSO, 1 ceramics company, 1 SME developing decision-support tools, and 1 SME for dissemination and communication. The exploitation plan aims to implement the solution in the first factory in 2029. SEHRENE’s market penetration will enable to capture 1% of the market by 2040 avoiding 90Mm3 of NG and 15Mt CO2/year. R&D and industrial partners project to generate 5.8M€ in revenues by 2035 from sales of heat pumps, thermal storage, ORC, licenses to R&D results and consulting services.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-CL5-2023-D3-01
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