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Thermochemical Storage for CSP via Redox Structured Reactors/Heat Exchangers: the RESTRUCTURE Project

Karagiannakis, George und Pagkoura, Chrysoula und Konstandopoulos, Athanasios G. und Tescari, Stefania und Singh, Abhishek Kumar und Roeb, Martin und Lange, Matthias und Marcher, J. und Jové, Aleix und Prieto, Cristina und Rattenbury, Michael und Chasiotis, Andreas (2017) Thermochemical Storage for CSP via Redox Structured Reactors/Heat Exchangers: the RESTRUCTURE Project. In: AIP Conference Proceedings, 1850, 090004-1. AIP. SOLARPACES 2016: International Conference on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Systems, 2016-10-11 - 2016-10-14, Abu Dhabi, UAE. doi: 10.1063/1.4984453.

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Kurzfassung

The present work provides an overview of activities performed in the framework of the EU-funded collaborative project RESTRUCTURE, the main goal of which was to develop and validate a compact structured reactor/heat exchanger for thermochemical storage driven by 2-step high temperature redox metal oxide cycles. The starting point of development path included redox materials qualification via both theoretical and lab-scale experimental studies. Most favorable compositions were cobalt oxide/alumina composites. Preparation of small-scale structured bodies included various approaches, ranging from perforated pellets to more sophisticated honeycomb geometries, fabricated by extrusion and coating. Proof-of-concept of the proposed novel reactor/heat exchanger was successfully validated in small-scale structures and the next step included scaling up of redox honeycombs production. Significant challenges were identified for the case of extruded full-size bodies and the final qualified approach related to preparation of cordierite substrates coated with cobalt oxide. The successful experimental evaluation of the pilot reactor/heat exchanger system constructed motivated the preliminary techno-economic evaluation of the proposed novel thermochemical energy storage concept. Taking into account experimental results, available technologies and standard design aspects a model for a 70.5 MWe CSP plant was defined. Estimated LCOE costs were calculated to be in the range of reference values for Combined Cycle Power Plants operated by natural gas. One of main cost contributors was the storage system itself, partially due to relatively high cost of cobalt oxide. This highlighted the need to identify less costly and equally efficient to cobalt oxide redox materials.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/113001/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Thermochemical Storage for CSP via Redox Structured Reactors/Heat Exchangers: the RESTRUCTURE Project
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Karagiannakis, Georgegkarag (at) cperi.certh.grNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Pagkoura, Chrysoulaaptl, certh-cperiNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Konstandopoulos, Athanasios G.certh/cperi aptlNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tescari, StefaniaStefania.Tescari (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Singh, Abhishek KumarAbhishek.Singh (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Roeb, MartinMartin.Roeb (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lange, MatthiasMatthias.Lange (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4747-0010NICHT SPEZIFIZIERT
Marcher, J.LiqTech International A/SNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jové, AleixAbengoa ResearchNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Prieto, CristinaAbengoa ResearchNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rattenbury, MichaelMolycorp Chemicals & Oxides (Europe) LtdNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Chasiotis, AndreasAeiforos Metal Processing S.A.NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2017
Erschienen in:AIP Conference Proceedings
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:1850
DOI:10.1063/1.4984453
Seitenbereich:090004-1
Verlag:AIP
Name der Reihe:Conference Proceeding
Status:veröffentlicht
Stichwörter:heat storage, thermochemical cycles, CSP, solar, thermochemical, metal oxide
Veranstaltungstitel:SOLARPACES 2016: International Conference on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Systems
Veranstaltungsort:Abu Dhabi, UAE
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:11 Oktober 2016
Veranstaltungsende:14 Oktober 2016
Veranstalter :SolarPACES
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Erneuerbare Energie
HGF - Programmthema:Solare Brennstoffe
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Solare Brennstoffe (alt)
Standort: Jülich , Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Solarforschung > Solare Verfahrenstechnik
Hinterlegt von: Sattler, Prof. Dr. Christian
Hinterlegt am:18 Dez 2017 11:12
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:17

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