Specifications

THERESA - Thermische Energiespeicheranlage

Die Versuchsanlage THERESA ist eine Thermische Energiespeicherversuchsanlage im Zittauer Kraftwerkslabor. Sie bildet thermische Kraftwerksprozesse nach und ist für experimentelle Untersuchungen geeignet, bei denen Dampf oder Sattwasser bei hohen Temperaturen und Drücken benötigt werden. Die Versuchsanlage THERESA unterstützt die Forschung auf verschiedenen Themengebieten:     
            

  • Komponenten von CARNOT-Batterien (Rankine-Prozess)
  • Integration von thermischen Energiespeichern in existierende Kraftwerkssysteme
  • experimentelle Untersuchungen unter realistischen Betriebsbedingungen und Belastungen
  • Analyse des dynamischen Betriebsverhaltens
  • dynamische Simulationen und experimentelle Validierung
  • Entwicklung von Automatisierungskonzepten für den flexiblen Betrieb von kombinierten Strom-Wärme-Systemen mit thermischen Speichern
  • sicherheitsbezogene Untersuchungen von Anlagenkomponenten für die Industrie
  • intelligente Gateways (digitaler Zwilling)

THERESA - Thermal Energy Storage Test Facility

THERESA is a Thermal Energy Storage Test Facility located in the Zittau Power Plant Laboratory. It reproduces thermal power plant processes and is feasible for experimental investigations where steam or saturated water under high pressure and temperature conditions is required. THERESA supports research on several topics:     
            

  • components of CARNOT-Batteries (Rankine cycle)
  • integration of thermal energy storages in existing power plant systems
  • experimental investigations under realistic parameters and workloads
  • analysis of dynamic operating behaviour
  • dynamic simulations and experimental validation
  • development of automation concepts for flexible operating of combined heat and power systems with thermal storages
  • safety related investigations of plant components for industries
  • intelligent gateways (digital twin)

Features

media water-steam-loop
max. temperature 345 °C
max. pressure 60 bar
max. steady flow rates 0.1 kg/s steam [0.5 kg/s feed-water]
saturated water cycle up to 276 °C and 60 bar
steam cycle up to 345 °C and 60 bar
universal interface
  • freely selectable steam parameters (wet / saturated / superheated steam)
  • for analysis of integration of thermal energy storages in thermal processes with different nominal power
  • for analysis and tests of specific components (e.g. heat engines or heat pumps)

 

Power Plant Sub-Systems

preheater 1 60 bar, 150 °C, 370 kWth, steam operated
preheater 2 60 bar, 265 °C, 255 kWth, steam operated
steam generator 60 bar, 276 °C, 200 kWel, electrically operated
super heater 60 bar, 345 °C, 60 kWel, electrically operated
heat sink pressureless, 95 °C, 17 m³
cooling circuit 16 bar, 105 °C, 780 kWth

 

Heat Storage

thermal battery power 240 kWth, capacity 60 kWhth, 60 bar, 265 °C, 0,6 m³
steam accumulator / generator power 180 kWth, capacity 100 kWhth, 60 bar, 276 °C, 1 m³

 

Merkmale

Medium Wasser-Dampf-Kreislauf
max. Temperatur 345 °C
max. Druck 60 bar
max. stationäre
Durchflussmengen		 0.1 kg/s Dampf [0.5 kg/s Speisewasser]
Sattwasserkreislauf bis zu 276 °C und 60 bar
Dampfkreislauf bis zu 345 °C und 60 bar
Universelle Schnittstelle
  • frei wählbare Dampfparameter (nasser / gesättigter / überhitzter Dampf)
  • zur Analyse der Integration thermischer Energiespeicher in thermische Prozesse mit unterschiedlichen Nennleistungen
  • für Analysen und Tests spezifischer Komponenten (z.B. Wärmekraftmaschinen oder Wärmepumpen)

 

Kraftwerkskomponenten

Vorwärmer 1 60 bar, 150 °C, 370 kWth, dampfbetrieben
Vorwärmer 2 60 bar, 265 °C, 255 kWth, dampfbetrieben
Dampferzeuger 60 bar, 276 °C, 200 kWel, elektrisch betrieben
Überhitzer 60 bar, 345 °C, 60 kWel, elektrisch betrieben
Wärmesenke drucklos, 95 °C, 17 m³
Kühlkreislauf 16 bar, 105 °C, 780 kWth

 

Wärmespeicher

Thermische Batterie Leistung 240 kWth, Kapazität 60 kWhth, 60 bar, 265 °C, 0,6 m³
Dampfspeicher / Dampferzeuger Leistung 180 kWth, Kapazität 100 kWhth, 60 bar, 276 °C, 1 m³