2025 年 2 月 10 日
- 在「E-world」貿易展覽會上，德國航空航天中心介紹了其當前的能源研究計畫。
- E-world 將於 2025 年 2 月 11 日至 13 日在埃森舉行。
- 展覽主題包括高溫熱泵、工業過程電熱技術以及配電網路新組件和操作概念的測試。
- DLR 也展示如何使用多感測器系統輕鬆記錄建築物的翻新狀態。
- 重點：能源、氫、儲熱、脫碳、工業製程
在埃森的「E-world energy & water」展會上，德國航空航天中心（DLR）展示了針對能源和工業領域的創新技術和解決方案。該能源領域國際貿易展覽會匯集了來自工業、研究、行政和政治領域的參與者。 2025 年 2 月 11 日至 13 日，DLR 展位（5 號展廳，展位號 5A107）的參觀者將深入了解高溫熱泵和電熱技術的研究。兩者都能夠以高效、可靠且氣候友善的方式為工業製程提供熱量，從而減少對化石燃料的依賴。進一步的展品展示了 DLR 在配電網路中直接研究新組件和操作概念的行為和穩定性的專業知識。 DLR 展位上也展示了一套多感測器系統。它可以從行駛中的汽車上快速、自動地檢查建築物的能源改造需求。
今天測試未來電網的組件和操作概念
來自太陽能和風能等再生能源的電力並不總是能夠在需要時持續供應。同時，越來越多分散的參與者（如電動車、熱泵或熱電聯產廠）正在使用電網。在某些情況下，它們也會將能量回饋給它。面對日益增長的需求，維持電網穩定對網路營運商來說是一項複雜的任務。為了解決這些問題，需要新的組件和創新的操作概念。在 E-world 展會上，DLR 將展示如何在「DLR_NESTEC」實驗室的真實環境中測試和分析這些組件和操作軟體：真實的網路參與者（例如充電站或熱泵）可以透過數據線整合到測試環境中。 DLR 研究人員可以監控和調查網路的狀態和運作管理。因此可以在可重複的條件下有效、可靠地測試組件和操作模式。這發生在封閉的測試環境中，以便其他網路參與者的供應安全不會受到危害。
高溫熱泵：為工業製程提供氣候友善熱量
在E-world展會上，德國航太中心也將展示其對高溫熱泵的研究。它們可以利用電能高效可靠地為工業製程提供高達 300 攝氏度的熱量。這種溫度水平對於許多行業來說已經足夠了，例如食品、造紙和化學工業。德國航空航天中心正與製造業合作，透過試點計畫證明該項技術在實踐中是可行的，並正在努力擴大其規模。這意味著要針對不同的應用領域、溫度和輸出來調整和設計高溫熱泵。展覽根據其基本部件展示了這種熱泵的功能：這些部件主要包括渦輪機和熱交換器。所介紹的高溫熱泵是根據布雷頓過程工作的，並使用空氣作為工作介質。
電轉熱技術助力工業轉型
許多能源密集型的工業製程使用天然氣來產生熱或蒸汽。德國航空航天中心正在開發創新解決方案，以使這些工業過程不再依賴化石原料。這項變化是產業轉型的核心一步。電轉熱技術與儲熱相結合發揮重要作用：它們利用來自太陽能和風能等再生能源的電力。它們以氣候友好、可靠且靈活的方式生產工藝熱和工藝蒸汽。德國航太中心正在開發能夠實現極高溫度的解決方案。一個關鍵部件是特殊的高溫電加熱系統。它的溫度可達到高達 1,200 攝氏度，從而加熱氣態熱介質。其核心元件由感應加熱的導電陶瓷組成，該陶瓷具有較大的表面，可在兆瓦範圍內進行傳熱。此技術提供的功率密度比金屬加熱元件高出四倍。這種方法有可能以經濟有效的方式取代化學、水泥、陶瓷和金屬工業中的天然氣燃燒器。 DLR 的衍生公司「philectrify」旨在將這種電高溫加熱系統推向市場，並且也在 E-world 的展位上展出。
從過往車輛：多感測器系統記錄建築物的改造狀態
現有建築的能源改造是一項艱鉅的任務——對於市政當局和業主來說都是如此。因此，DLR 開發了一種新穎的解決方案，主要利用 DLR 在感測器系統領域的專業知識：緊湊型測量系統將紅外線攝影機與基於雷射的感測器（LiDAR）和專門開發的軟體相結合。根據測量結果和免費提供的地理數據，該軟體可以評估建築圍護結構是否已經翻新。它還能找出建築物外牆的弱點。此多感測器系統由車輛支援。它可以從過往的車輛測量建築物。透過這種方式，德國航空航天中心的研究人員可以快速、經濟高效地進行初步評估，確定哪些改造措施是值得的，以及透過這些措施可以節省能源的機會有哪些。在 E-world，德國航空航天中心展示了該系統的第一個模型，以便大規模地識別修復狀態。
[照片]
(A) 高溫熱泵
高溫熱泵原型「CoBra」（科特布斯布雷頓製程）右側有一個熱散熱器，左側有一個冷熱源，旨在提供最高達約 300 攝氏度的製程熱量。前面中間是回收渦輪機動力的發電機，左邊是油系統，右邊是科氏質量流量計。
(B) 網路能源系統模擬中心 DLR_NESTEC
DLR_NESTEC 是德國航空航天中心網路能源系統研究所的中央基礎設施。例如，在這裡，各個組件可以在兩個模組化測試場中互連。這使得電網結構或單一組件的測試能夠非常靈活地實施。