NREL startet zweijähriges, SETO-finanziertes Computermodellierungsprojekt
Hohe Windlasten erhöhen die Konstruktionskosten von Kollektorstrukturen für konzentrierende Solarenergie (CSP), wie Heliostaten und Parabolrinnen. In einem neuen zweijährigen Projekt wird das National Renewable Energy Laboratory (NREL) mit dem Department of Energy Office of Energy Efficiency and Renewable Energy’s Büro für Solarenergietechnologien (SETO), um zwei umfassende Feldmessungen von atmosphärischen turbulenten Windbedingungen und den resultierenden Windlasten auf CSP-Strukturen durchzuführen. Die Datensätze werden verwendet, um Rechenmodelle zu entwickeln und zu validieren, die der CSP-Community öffentlich zugänglich gemacht werden.
Frühere Studien stützten sich auf Daten aus Windkanälen, die die im Maßstab beobachteten dynamischen Effekte nicht angemessen erfassen. In den letzten Projekten der letzten zwei Jahre hat NREL mehr als zwei Jahrzehnte Erfahrung in der Windenergiemodellierung genutzt, um Feldmessungen im Maßstab durchzuführen, um die turbulenten Windbedingungen in der Parabolrinnen-CSP-Anlage Nevada Solar One in der Nähe von Las Vegas zu charakterisieren. Die im Rahmen des neuen Projekts zu sammelnden hochauflösenden Messungen werden verwendet, um die am NREL entwickelten High-Fidelity-Rechenmodelle weiter zu validieren.
Ein Met-Mast kennzeichnet Windschleppen, die Parabolrinnen umgeben. Foto mit freundlicher Genehmigung von Shashank Yellapantula, NREL
„Das Team besteht aus Mitgliedern des gesamten Labors, die nahtlos daran arbeiten, sicherzustellen, dass dieses wichtige Projekt erfolgreich ist, und den Entwicklern und Betreibern der CSP-Anlage wichtige Informationen zur Verfügung stellt“, sagte Shashank Yellapantula, Forschungsingenieur im Computational Science Center des NREL.
Yellapantula war Teil von zwei zuvor finanzierten SETO-Projekten sowie dieser kürzlich gestarteten zweijährigen Anstrengung. Er hat Windlastsimulationsmodelle für Parabolrinnen entwickelt und validiert, die zu Peer-Review-Publikationen. Er wird für die Entwicklung recheneffizienter Modelle verantwortlich sein, die am Ende dieses Projekts auf die Industrie übertragen werden können.
„Ich freue mich auf die Zusammenarbeit mit meinen Kollegen aus den Zentren für Computational Science und National Wind Technology“, sagte Mark Mehos, NRELs Group Manager Thermal Energy Systems im Center for Energy Conversion & Storage Systems. „Erhebliche Fördermittel des Büros für Windenergietechnologien haben zur Entwicklung von High-Fidelity-Computing-Fluid-Dynamic-Modellen und -Instrumenten für die Windbewertung vor Ort geführt. Die Nutzung dieser Dollars zur Unterstützung der CSP-Community kommt allen Beteiligten zugute und sollte ein Modell für die zukünftige Zusammenarbeit sein.“
Neben dem NREL-Team gibt es mehrere Industriepartner und Interessenvertreter, die als Berater fungieren, um sicherzustellen, dass das Projekt für die Industrie relevant bleibt. Zu diesen Partnern zählen Schlaich Bergermann Partner (SBP), Solar Dynamics, Acciona Energy und das Australian Solar Thermal Research Institute (ASTRI). Das NREL-Team und Acciona-Ingenieure koordinieren derzeit die Windmesskampagne in der Anlage Nevada Solar One von Acciona.
Für Grundlagen zur Konzentration solarthermischer Energie oder für mehr über die CSP-Arbeit von NREL besuchen Sie www.nrel.gov/csp.
Artikel mit freundlicher Genehmigung von Nationales Labor für erneuerbare Energien.
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