Augmenting grid stability through Low-head Pumped Hydro Energy Utilization & Storage

Projektinformationen

ALPHEUS

ID Finanzhilfevereinbarung: 883553

DOI

10.3030/883553

Projekt abgeschlossen

EK-Unterschriftsdatum 25 März 2020

Startdatum 1 April 2020

Enddatum 30 September 2024

Finanziert unter

• SOCIETAL CHALLENGES - Secure, clean and efficient energy

Gesamtkosten

€ 4 996 825,00

EU-Beitrag

€ 4 996 825,00

Koordiniert durch

TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT
Netherlands

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Links zu Ergebnissen und Veröffentlichungen von RP7-Projekten sowie Links zu einigen Typen spezifischer Ergebnisse wie Datensätzen und Software werden dynamisch von OpenAIRE abgerufen.

Leistungen

Documents, reports (4)

Control concepts for power reference tracking

Report with control concepts for power reference tracking Task 31 Multiple control parameters are integrated for power reference tracking Pump and turbine modes and transitions are considered

RDCR model design

Report Optimized initial downscaled model design of RDCR Task 21 The Blade Element Method validated with CFD is used to design a model scale rim driven CRRPT This design is optimized for efficiency

Mechanical boundary conditions

Report on mechanical boundary conditions and potential powerelectronic architectures Task 32 Wear and fatigue loads are estimated This allows calculation of transient ramping rates

SDCR model design

Report Optimized initial downscaled model design of SDCR Task 21 The Blade Element Method validated with CFD is used to design a model scale shaft driven CRRPT This design is optimized for efficiency

Websites, patent fillings, videos etc. (1)

Project website

Project website Task 74 A subcontract will be let to develop a web based dissemination platform This will extend further to social media and press releases

Veröffentlichungen

Other (6)

A Head Loss Pressure Boundary Condition for Hydraulic Systems

Autoren: Jonathan Fahlbeck, Håkan Nilsson, Saeed Salehi
Veröffentlicht in: OpenFOAM® Journal 2022, Ausgabe Volume 2, 2022
Herausgeber: OpenFOAM Journal

Optimized initial down-scaled model design of RD-CRPT (ALPHEUS, D2.2)

Autoren: Joseph, Melvin; Fahlbeck, Jonathan; Zangeneh, Mehrdad; Nilsson, Håkan
Veröffentlicht in: Ausgabe 16, 2020
Herausgeber: ALPHEUS

Simulation files to run CFD of the mode-switching sequences for the contra-rotating pump-turbine of the ALPHEUS project (deliverables 2.7 and 2.8)

Autoren: Jonathan Fahlbeck; Håkan Nilsson
Veröffentlicht in: 2024
Herausgeber: ALPHEUS
DOI: 10.4121/3744b4d0-8dce-4114-8931-dd014920e98d.v1

Experimental data from model tests of the small-scale positive-displacement pump-turbine design of the ALPHEUS project (deliverable 2.5)

Autoren: Håkan Nilsson, Valery Chernoray
Veröffentlicht in: 2023
Herausgeber: ALPHEUS
DOI: 10.4121/370f4182-827c-4e45-9781-94c61cfd6509

Optimized initial down-scaled model design of SD-CRPT (D2.1, ALPHEUS)

Autoren: Joseph, Melvin; Fahlbeck, Jonathan; Zangeneh, Mehrdad; Nilsson, Håkan
Veröffentlicht in: Ausgabe 6, 2020
Herausgeber: ALPHEUS

Grid-scale pumped hydro energy storage for the low countries

Autoren: Bricker, Jeremy; Nilsson, Håkan; Storli, Pål-Tore; Truijen, Daan; De Kooning, Jeroen; Laguna, Antonio; Terheiden, Kristina; Engel, Bernd; Goseberg, NIls; Moll, Roelof
Veröffentlicht in: Hydrolink Magazine vol.2(2023), Ausgabe 6, 2023
Herausgeber: International Association for Hydro-Environment Engineering and Research

Conference proceedings (9)

Hardware-in-the-loop emulator test-setup for a dual-rotor contra-rotating pump-turbine

Autoren: Daan P. K. Truijen, Justus P. Hoffstaedt, Jonathan Fahlbeck, Antonio Jarquin-Laguna, Håkan Nilsson, Kurt Stockman, Jeroen D. M. De Kooning
Veröffentlicht in: 13th International Conference on Power Electronics, Machines and Drives (PEMD 2024), 2024, Seite(n) 81-88
Herausgeber: Institution of Engineering and Technology
DOI: 10.1049/icp.2024.2140

Drivetrain Architectures for a Mechanically Decoupled Contra-Rotating Reversible Pump-Turbine

Autoren: Daan P. K. Truijen; Jeroen D. M. De Kooning; Kurt Stockman
Veröffentlicht in: 2021 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM), 2021
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/aim46487.2021.9517403

Cavitation Simulations of a Low Head Contra-rotating Pump-turbine

Autoren: Fahlbeck, Jonathan; Nilsson, Håkan; Salehi, Saeed; Arabnejad Khanouki, Mohammad Hossein
Veröffentlicht in: OpenFOAM Workshop (OFW18) Book of abstracts, Ausgabe 1, 2023
Herausgeber: OpenFOAM
DOI: 10.6084/m9.figshare.24081426.v6

Experimental setup and methods for a novel low-head pumped storage system

Autoren: J. P. Hoffstaedt, R. A. Ruiz, D. Schürenkamp, A. Jarquin-Laguna, N. Goseberg
Veröffentlicht in: 7th Offshore Energy & Storage Symposium (OSES 2023), 2023, Seite(n) 341-348
Herausgeber: Institution of Engineering and Technology
DOI: 10.1049/icp.2023.1589

The Contribution of Low head Pumped Hydro Storage to a successful Energy Transition

Autoren: Mohammed Qudaih, Bernd Engel, Daan Truijen, Jeroen De Kooning, Kurt Stockman, Justus Hoffstädt, Antonio Jarquin-Laguna, Ruben Ansorena Ruiz, Nils Goseberg, Jeremy Bricker, Lorenzo Bossi, Melvin Joseph, Mehrdad Zangeneh, Jonathan Fahlbeck, Håkan Nilsson
Veröffentlicht in: 2020
Herausgeber: Proceedings of the Virtual 19th Wind Integration Workshop

Axial Flux PMSM Power Take-Off for a Rim-Driven Contra-Rotating Pump-Turbine

Autoren: Daan P. K. Truijen, Jeroen D. M. De Kooning, Dieter Fauconnier, Hendrik Vansompel, Peter Sergeant, Kurt Stockman
Veröffentlicht in: 2022 IEEE PES 14th Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), Ausgabe 41, 2023, Seite(n) 1-6
Herausgeber: IEEE
DOI: 10.1109/appeec53445.2022.10072056

Optimal design and operation of low-head offshore pumped hydro energy storage for the provision of market-based grid services

Autoren: E. B. Prasasti, M. Joseph, M. Zangeneh, K. Terheiden
Veröffentlicht in: 7th Offshore Energy & Storage Symposium (OSES 2023), 2023, Seite(n) 74-79
Herausgeber: Institution of Engineering and Technology
DOI: 10.1049/icp.2023.1556

A Low-Head Counter-Rotating Pump-Turbine at Unsteady Conditions

Autoren: Fahlbeck, Jonathan; Nilsson, Håkan; Salehi, Saeed
Veröffentlicht in: OpenFOAM Workshop (OFW17) Book of abstracts, Ausgabe 1, 2022
Herausgeber: OpenFOAM Workshop (OFW17) Book of abstracts

NUMERICAL SIMULATIONS OF COUNTER-ROTATING PUMP-TURBINE WITH A NEW HEAD-LOSS PRESSURE BOUNDARY CONDITION

Autoren: Fahlbeck, Jonathan; Nilsson, Håkan; Salehi, Saeed
Veröffentlicht in: OpenFOAM Workshop (OFW16) Book of abstracts, Ausgabe 6, 2021
Herausgeber: OpenFOAM Workshop (OFW16) Book of abstracts

Peer reviewed articles (17)

Identification of wave breaking from nearshore wave-by-wave records

Autoren: K. Holand, H. Kalisch, M. Bjørnestad, M. Streßer, M. Buckley, J. Horstmann, V. Roeber, R. Carrasco-Alvarez, M. Cysewski, H. G. Frøysa
Veröffentlicht in: Physics of Fluids, Ausgabe 35, 2023, ISSN 1070-6631
Herausgeber: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0165053

Low-head pumped hydro storage: A review on civil structure designs, legal and environmental aspects to make its realization feasible in seawater

Autoren: R.Ansorena Ruiz L.H.de Vilder E.B.Prasasti M.Aouad A.De Luca B.Geisseler K.Terheiden S.Scanuf A.Miccoli V.Roeber M.Marence R.Moll J.D.Brickerb N.Goseberg
Veröffentlicht in: Renewable and Sustainable Energy Reviews, Ausgabe Volume 160, May 2022, 112281, 2022, ISSN 1364-0321
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.rser.2022.112281

Numerical analysis of an initial design of a counter-rotating pump-turbine

Autoren: Jonathan Fahlbeck, Håkan Nilsson, Saeed Salehi, Mehrdad Zangeneh, Melvin Joseph
Veröffentlicht in: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Ausgabe 774/1, 2021, Seite(n) 012066, ISSN 1755-1307
Herausgeber: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science
DOI: 10.1088/1755-1315/774/1/012066

Impact of Dual Variable Speed and Inlet Valve Control on the Efficiency and Operating Range of Low-Head Contra-Rotating Pump-Turbines

Autoren: Daan P. K. Truijen, Justus P. Hoffstaedt, Jonathan Fahlbeck, Antonio Jarquin Laguna, Håkan Nilsson, Kurt Stockman, Jeroen D. M. de Kooning
Veröffentlicht in: IEEE Access, Ausgabe 12, 2024, Seite(n) 86854-86868, ISSN 2169-3536
Herausgeber: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
DOI: 10.1109/access.2024.3416679

Stress Response to Entrainment Flow Speed near Pump Inlet Fish Screens in Two Model Teleost Species, Anguilla anguilla and Oncorhynchus mykiss

Autoren: Andrea Miccoli, Antonio De Luca, Jeremy Bricker, Frederik Tijmen Vriese, Roelof Moll, Giuseppe Scapigliati
Veröffentlicht in: Fishes, Ausgabe 8, 2023, Seite(n) 139, ISSN 2410-3888
Herausgeber: MDPI
DOI: 10.3390/fishes8030139

Optimization of pumped hydro energy storage design and operation for offshore low-head application and grid stabilization

Autoren: E.B. Prasasti, M. Aouad, M. Joseph, M. Zangeneh, K. Terheiden
Veröffentlicht in: Renewable and Sustainable Energy Reviews, Ausgabe 191, 2023, Seite(n) 114122, ISSN 1364-0321
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.rser.2023.114122

Evaluation of startup time for a model contra-rotating pump-turbine in pump-mode

Autoren: J Fahlbeck, H Nilsson, S Salehi
Veröffentlicht in: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Ausgabe 1079, 2022, Seite(n) 012034, ISSN 1755-1307
Herausgeber: IOP Publishing Ltd
DOI: 10.1088/1755-1315/1079/1/012034

An experimental and numerical study of a three-lobe pump for pumped hydro storage applications

Autoren: L H A Gans, C Trivedi, I Iliev, P T Storli
Veröffentlicht in: Journal of Physics: Conference Series, Ausgabe 2629, 2023, Seite(n) 012010, ISSN 1742-6588
Herausgeber: Institute of Physics
DOI: 10.1088/1742-6596/2629/1/012010

The contribution of low‐head pumped hydro storage to grid stability in future power systems

Autoren: Mohammed Qudaih, Bernd Engel, Daan P. K. Truijen, Jeroen D. M. De Kooning, Kurt Stockman, Justus Hoffstaedt, Antonio Jarquin‐Laguna, Ruben Ansorena Ruiz, Nils Goseberg, Lucas de Vilder, Jeremy D. Bricker, Melvin Joseph, Mehrdad Zangeneh, Kristina Terheiden
Veröffentlicht in: IET Renewable Power Generation, Ausgabe 17, 2024, Seite(n) 3594-3608, ISSN 1752-1416
Herausgeber: Institution of Engineering and Technology
DOI: 10.1049/rpg2.12668

Flow Characteristics of Preliminary Shutdown and Startup Sequences for a Model Counter-Rotating Pump-Turbine

Autoren: Jonathan Fahlbeck, Håkan Nilsson, Saeed Salehi
Veröffentlicht in: Energies, Ausgabe 14/12, 2021, Seite(n) 3593, ISSN 1996-1073
Herausgeber: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.3390/en14123593

Surrogate based optimisation of a pump mode startup sequence for a contra-rotating pump-turbine using a genetic algorithm and computational fluid dynamics

Autoren: Jonathan Fahlbeck, Håkan Nilsson, Saeed Salehi
Veröffentlicht in: Journal of Energy Storage, Ausgabe 62, 2023, Seite(n) 106902, ISSN 2352-152X
Herausgeber: ELSEVIER
DOI: 10.1016/j.est.2023.106902

Efficient Numerical Computations of Long-Wave Run-Up and Their Sensitivity to Grid Nesting

Autoren: Fatima-Zahra Mihami, Volker Roeber, Denis Morichon
Veröffentlicht in: Water Waves, Ausgabe 4, 2022, Seite(n) 517-548, ISSN 2523-367X
Herausgeber: HAL
DOI: 10.1007/s42286-022-00070-8

Low-head pumped hydro storage: A review of applicable technologies for design, grid integration, control and modelling

Autoren: J.P.Hoffstaedt, D.P.K.Truijen, J.Fahlbeck, L.H.A.Gans, M.Qudaih, A.J.Laguna, J.D.M.De Kooning, K.Stockman, H.Nilsson, P.-T.Storli, B.Engel, M.Marence, J.D.Brickerg,
Veröffentlicht in: Renewable and Sustainable Energy Reviews, Ausgabe Volume 158, April 2022, 112119, 2022, ISSN 1364-0321
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.rser.2022.112119

Development of blade element momentum (BEM) method for hydropower

Autoren: H Abedi, C I Uribe, J Fahlbeck, H Nilsson
Veröffentlicht in: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Ausgabe 1079, 2022, Seite(n) 012014, ISSN 1755-1307
Herausgeber: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science
DOI: 10.1088/1755-1315/1079/1/012014

Design of shaft- and rim-driven contra-rotating reversible pump-turbine to optimize novel low-head pumped hydro energy storages

Autoren: E.B. Prasasti, M. Joseph, X. Miao, M. Zangeneh, K. Terheiden
Veröffentlicht in: Energy, Ausgabe 306, 2024, Seite(n) 132237, ISSN 0360-5442
Herausgeber: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.energy.2024.132237

Understanding stakeholder attitudes towards low-head pumped hydro storage technology

Autoren: Ruben Ansorena Ruiz, David Schürenkamp, Jeremy D. Bricker, Madita Olvermann, Nils Goseberg
Veröffentlicht in: Energy, Sustainability and Society, Ausgabe 14, 2024, ISSN 2192-0567
Herausgeber: Springer Nature
DOI: 10.1186/s13705-024-00466-z

Performance characteristics of a contra-rotating pump-turbine in turbine and pump modes under cavitating flow conditions

Autoren: Jonathan Fahlbeck, Håkan Nilsson, Mohammad Hossein Arabnejad, Saeed Salehi
Veröffentlicht in: Renewable Energy, Ausgabe 237, 2024, Seite(n) 121605, ISSN 0960-1481
Herausgeber: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.renene.2024.121605

Thesis and dissertations (2)

Flow in contra-rotating pump-turbines at stationary, transient, and cavitating conditions

Autoren: Jonathan Fahlbeck
Veröffentlicht in: 2024
Herausgeber: Chalmers

Low head pumped hydro storage with contra-rotating pump-turbines

Autoren: Fahlbeck, Jonathan
Veröffentlicht in: Ausgabe 5, 2022
Herausgeber: Jonathan Fahlbeck

Book chapters (1)

System model development and numerical simulation of low-head pumped hydro storage

Autoren: J.P. Hoffstaedt, A. Jarquín-Laguna, J. Fahlbeck, H. Nilsson
Veröffentlicht in: Trends in Renewable Energies Offshore, 2022, Seite(n) 757-763
Herausgeber: CRC Press
DOI: 10.1201/9781003360773-85