Nieuwe elektriciteitscentrales |
|
Onderzoeken naar hoogrendement turbines voor duurzame energiebronnen
Dr. Piero Colonna P.Colonna@TUDelft.nl
+31 15 2782172
Bij toepassing van duurzame energiebronnen als biomassa, zonne-energie en restwarmte is vaak behoefte aan kleinschaliger opwekkingseenheden, waarin zich een energieomzetter bevindt die gevoed kan worden vanuit verschillende bronnen. In de zogenaamde Organic Rankine Cycles (ORC’s) wordt gebruik gemaakt ven een organisch materiaal om turbines aan te drijven (in een gesloten cyclus), en niet van water, zoals in de gebruikelijke stoomturbines. Dit maakt energieomzetting met hoge rendementen mogelijk, zelfs bij een lage vermogensvraag (~1 MW). Een stoomturbine die lage en hoge vermogens moet kunnen afleveren krijgt onpraktisch kleine afmetingen en moet bij hoog vermogen op zeer grote toerentallen draaien. De inzetbaarheid bij duurzame energiebronnen is de voornaamste reden dat het gebruik van ORC’s de laatste jaren is toegenomen in geïndustrialiseerde landen; ORC’s zijn tevens een optie voor ontwikkelingslanden. Het onderzoek richt zich met name op het experimenteel aantonen van zogenoemde BZT effecten en de ontwikkeling van ‘tools’ voor het ontwerp van ORC-turbines op basis van een beter inzicht in deze effecten. BZT effecten zijn gasdynamische fenomenen die kunnen plaatsvinden in dampstromingen van complexe stoffen, bijvoorbeeld de organische stoffen die worden gebruikt in ORC’s, en die de sleutel vormen tot omzettingssystemen met een hoog rendement. De theorie van BZT effecten is uitgebreid gedocumenteerd, maar experimenteel bewijs ontbreekt vooralsnog.
‘Prompt’ energiesystemen
Dr. Piero Colonna P.Colonna@TUDelft.nl
+31 15 2782172
Bij de elektriciteitsvoorzieningssystemen van de toekomst zullen decentrale en/of slecht regelbare opwekkingssystemen (zoals windmolens, zonnepanelen en warmtekracht-koppelingsinstallaties) een belangrijker rol gaan spelen. De vraag naar elektriciteit vanuit de energiecentrales wordt dan zowel bepaald door een fluctuerende afname, als door het veranderende aanbod van duurzame opwekkingseenheden. Centrales die snel reageren op de verandering in de netto-vraag worden ‘prompt-centrales’ genoemd. Onderzoek binnen de sectie Energy Technology van de vakgroep Energievoorziening richt zich op het ontwikkelen van software tools die gebruikt kunnen worden om zulke centrales te ontwerpen. Essentieel is daarbij dat de dynamica van het systeem meer centraal komt te staan. Om te komen tot een voor dynamische simulaties geschikt model, wordt gebruik gemaakt van de zgn. lumped-parameters benadering. Er is een database van procescomponenten ontwikkeld in Matlab/Simulink die gekoppeld kunnen worden om zo een complete energiecentrale te vormen. Hetzelfde principe is ook toegepast in de ThermoPower database in Modelica. Laatst genoemde database is ontwikkeld in samenwerking met de Politecnico di Milano.


Achtergrond
Onderzoek
Nederland - overzicht
