Element central al tranziției energetice: „multiTESS” a fost inaugurat

Green Heat Module

O problemă complexă în industrie este aprovizionarea cu energie electrică și termică fără CO2 și adaptată la sarcina de bază, din surse regenerabile de energie regionale. Kraftanlagen Energies & Services în calitate de antreprenor general rezolvă această problemă prin noul său produs, Green Heat Module (GHM). Pentru a decarboniza un număr și mai mare de procese industriale, Kraftanlagen Energies & Services, împreună cu Institutul Solar din Jülich al Universității de Științe Aplicate din Aachen (SIJ) și cu partenerii Otto Junker și Dürr Systems, a dezvoltat în cadrul proiectului multiTESS un așa-numit acumulator de căldură Power-to-Heat care funcționează la un nivel de temperatură de 1000 de grade. Acest lucru permite stocarea energiei sub formă de căldură la temperaturi ridicate („încărcare”) , iar la nevoie, această căldură poate fi transformată înapoi în energie electrică („descărcare”). În plus, pot fi incluse și surse externe de căldură – cum ar fi căldura reziduală din procesele industriale. De asemenea, se poate concepe utilizarea căldurii stocate nu numai pentru producerea de energie electrică, ci și pentru alimentarea rețelelor publice de termoficare sau pentru furnizarea căldurii de proces pentru industrie (în special industria grea). Pentru a face acest lucru posibil, în Jülich a fost deschisă o instalație de testare.

În cadrul ceremoniei de deschidere, Oliver Krischer, ministrul mediului și al transporturilor din landul Renania de Nord-Westfalia, a declarat că tehnologia multiTESS ar putea deveni un model pentru multe zone de locuit, precum și pentru zonele comerciale și industriale. Aprovizionarea cu energie în viitor trebuie să se bazeze pe energii regenerabile. Jeannette Lemmes (Ministerul Federal al Economiei și Protecției Climei) a afirmat că obiectivul comun trebuie să fie asigurarea securității aprovizionării, a prosperității și a protecției climei.

Elementul central al instalației din Brainergy Park Jülich este o prelungire a coșului de fum de șase metri înălțime, vopsită în albastru strălucitor. În interior, există mai multe straturi din plăci ceramice în formă de fagure, care au canale de ventilație verticale. Aerul trece prin aceste pietre – în timpul încărcării, aerul fierbinte la 1000 de grade este introdus de sus, în timp ce coboară eliberându-și energia către pietre. La descărcare, aerul mai rece este introdus de jos și merge în sus, absorbind energia termică. Clădirea propriu-zisă găzduiește sistemul de încălzire electrică, care încălzește aerul până la 1.000 de grade, și turbine pentru generarea de energie electrică.

Alimentarea fără CO2 adaptată la sarcina de bază

Intervalul de temperatură de deasupra pompelor de căldură – adică între 150 și 1000 de grade – reprezintă atât din punct de vedere tehnic, cât și economic, o problemă majoră pentru alimentarea fără CO2 adaptată la sarcina de bază. Tocmai această problemă este abordată cu succes pentru prima dată la 1000 de grade în cadrul proiectului multiTESS. Aceasta este, de asemenea, prima dată când un încălzitor electric de înaltă performanță este utilizat împreună cu un acumulator termic de înaltă temperatură și are loc utilizarea căldurii ca sistem complet la o temperatură nominală de 1000 de grade. Procedeul cuplează sectorul energiei electrice cu cel al energiei termice. În acest context, acumulatorul de căldură Power-to-Heat permite utilizarea energiilor regenerabile ieftine, dar volatile, pentru o energie termică obligatoriu adaptată cererii, precum și pentru alimentarea cu energie electrică în cogenerare. Datorită eficienței lor foarte ridicate, sistemele multiTESS, în strânsă legătură cu energiile regenerabile, pot avea o contribuție importantă la securitatea aprovizionării și la decarbonizare.

Datorită utilizării componentelor standard existente, care sunt folosite în industrie deja de decenii, sistemele multiTESS pot fi deja utilizate în industrie la temperaturi mai scăzute, de aproximativ 750 de grade, de exemplu pentru aprovizionarea fără CO2 cu căldură de proces. Cu integrarea paralelă cu generatoarele de căldură existente, capacitățile de stocare de aproximativ 1 GWhth și capacități de descărcare termică de la 1 la 200 MWth sunt deja fezabile. În viitor, procesele vor fi operate și la temperaturi mai ridicate.

La proiectarea și construcția instalației, economia și știința au lucrat mână în mână. Sistemul de încălzire de înaltă temperatură a fost proiectat și construit de Otto Junker GmbH, Dürr Systems AG a construit acumulatorul ceramic de căldură și o instalație ORC, iar Kraftanlagen Energies und Services GmbH este responsabilă pentru planificarea generală.

Alfons Weber (CEO Kraftanlagen Energies & Services) sintetizează: „Ne aflăm în pragul unui punct de cotitură istoric în ceea ce privește aprovizionarea cu energie termică în sectorul industrial: din ce în ce mai frecvent, producerea de energie electrică din surse regenerabile de energie este mai ieftină decât cea din combustibili fosili, cum ar fi cărbunele, petrolul și gazele naturale. Produsul nostru Green Heat Module se folosește de această schimbare a regulilor jocului. El produce și stochează căldura de proces în beneficiul rețelei, și anume întotdeauna atunci când sunt disponibile surse regenerabile de energie la prețuri avantajoase, permițând astfel alimentarea fără CO2 adaptată la sarcina de bază. GHM prezintă un potențial ridicat de reducere a combustibililor fosili și, prin urmare, de reducere a dependenței de importuri și a emisiilor dăunătoare pentru climă, deoarece acum este disponibil și poate fi adaptat pentru capacități de stocare de gigawați oră.”