HIFLEX

Hi-Flex (High Storage Density Solar Power Plant for FLEXible Energy Systems) projesi, İtalya’da bulunan Barilla Foggia makarna fabrikasına işletme buharı temin etmek amacı ile inşa edilecek olan kule tipi konsantre güneş enerjisi santralidir. Henüz ticarileşmemiş olan bu sistem, dünya çapında ilk kez partikül teknolojisi kullanılarak; 7 farklı milletten 11 partner ile beraber geliştirilecek, inşaa edilecek ve uygulamaya geçirilecektir. 20 MWh termal enerji depolama alanına ve 2.5 MWth alıcıya sahip örnek tesis, son teknoloji ürünü buhar türbini hariç, ticari ölçekli bir tesisin ihtiyacı olan tüm bileşenlerini içerecektir.

HIFLEX projesi, katı partikül teknolojisinin kullanıldığı yenilikçi bir konsepte dayanmaktadır. Ucuz katı seramik partiküller (boksit vb.) ısı transferi ve depolama malzemesi olarak kullanılmaktadır. Bu partiküllerin geniş çalışma sıcaklık aralığına sahip olmaları (1000 ° C’ye kadar ısınabilme, donmama), proses sırasında tekno-ekonomik optimizasyonu sağlar. İdeal sıcaklık aralığı üzerine yapılan çalışmalar, geniş çalışma sıcaklığı dağılımının maliyeti önemli ölçüde azalttığını göstermiştir.

Simplified scheme of solid particle CSP system combined with a Steam Rankine Cycle

HIFLEX projesinin (katı parçacıklar ile beraber) basitleştirilmiş proses şeması yukarıda gösterilmektedir. Güneş ışınları heliostatlar (hareket edebilir aynalar) tarafından konsantre hale getirilerek, kule üzerinde bulunan direk soğurmalı alıcıya yansıtılırlar ve katı partiküller bu direk soğurmalı alıcı içinden geçerilirken ısıtılırlar (yaklaşık 1000 °C). Belirli sıcaklığa getirilmiş olan partiküller sıcak depolama tankında saklanır. Güç üretimi için partiküller, buhar jeneratöründen geçirilip, buhar döngüsüne katılır ve buhar üretimi sağlanır. Jeneratör üzerinden geçirilerek soğutulan partiküller, soğuk depolama tankında saklanır (yaklaşık 300°C). Güneşli saatler boyunca partiküller kuleye tekrar taşınır ve tekrar ısıtılırlar. Partiküllerin sıcak ve soğuk ısı dereceleri, herhangi bir teknik sınırlama olmaksızın, tekno-ekonomik optimizasyona göre seçilebilir.Katı partikül teknolojisi; eriyik tuz sistemlerinden farklı olarak, sıvı halde iken donma tehlikesi yaşamaz ve bu nedenle de herhangi bir elektriksel ısıtma sistemine ihtiyaç duymaz.

Sistem içeriği:

  • Katı partikül teknolojisi kullanarak daha yüksek depolama yoğunluğu ve daha düşük maliyet; 24 saat boyunca 20 MWth depolama kapasitesi ile 800 kWth termal depolama sağlanır.
  • Solar partikül alıcısı; maksimum 2.5 MWth’a kadar termal depolama ile 1000 ° C ısı için tasarlanmıştır.
  • Yaklaşık 6000 m² yansıtma yüzeyine sahip Heliostat sahası
  • 620 ° C’de (24 saat çalışma için 800 kWth) yüksek kaliteli buhar üretimi için partikül tahrikli buhar jeneratörü
  • 100 kW elektrik ve 800 kW yenilenebilir enerji partikül ısıtıcıları
  • Isı değiştirici ve Barilla makarna tesisine sürekli olarak 135 ° C proses ısısı beslemesi için bağlantı ekipmanları.

Proje toplamda 9 adet iş paketi içermektedir. Tüm proje ortaklarının sorumlulukları aşağıdaki gibidir;

  • Kinetic Technology-Nextchem (İtalya): projeyi koordine eder ve denetler.
  • DLR (Almanya): HelioHeat ile santrifüj partikül alıcısını, elektrikli ısıtıcıyı ve yedek ısıtıcı sistemini tasarlar. Partikül-CFD simülasyonları ile desteklenen ve partikül karakterizasyonu ve partikül bileşiminin optimizasyonu gibi önemli konulara odaklanan buhar jeneratörünün tasarımında çalışır.
  • Barilla (İtalya): son kullanıcı ve tesisin sahibidir.
  • John Cockerill (Belçika): Partikül Buhar Jeneratörünün temel ve detay mühendisliğinden sorumludur.
  • Sugimat (İspanya): buhar jeneratörü ve kondenser imalatından sorumludur
  • Tekfen (Türkiye): Heliostat ve heliostat sahasının tasarlanması, optimizasyonu, detaylı mühendisliği ve üretiminden sorumludur.
  • HelioHeat (Almanya): Santrifüj partikül Alıcısı ile elektrikli ve yedek partikül ısıtıcısını üretecektir.
  • Indygo Tech Mineral (Polonya): seramik partiküllerin üretiminden ve sahaya gönderilmesinden sorumludur.
  • Dürmeier (Almanya): parçacıklar için taşıma sisteminin tasarımından ve üretiminden sorumludur.
  • Quantis (İsviçre): HiFlex projesinin çevresel ve entegre sürdürülebilirlikperformansını değerlendirmekten sorumludur.