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In einem Solarturmkraftwerk werden hunderte bis tausende Spiegel (sogenannte Heliostate) einzeln der Sonne nachgeführt, sodass das Sonnenlicht auf die Spitze eines Turmes konzentriert wird. Dort befindet sich der Receiver, der die Solarstrahlung absorbiert und an das Wärmeträgermedium weitergibt. Große thermische Energiespeicher erlauben die ganztägige Stromproduktion (auch Nachts). In aktuellen Solarturmkraftwerken kommen als Wärmeträger- und Speichermedium häufig flüssige Nitratsalze wie Solar Salt zum Einsatz. Aufgrund ihrer hohen Wärmekapazität und den geringen Kosten eignen sie sich sehr gut zur thermischen Energiespeicherung, jedoch bringen sie auch einige Nachteile mit sich. Flüssigmetalle weisen in vielen Punkten Vorteile gegenüber den Flüssigsalzen auf. In der vorliegenden Arbeit werden die Eigenschaften von Flüssigmetallen detailliert analysiert und mit Solar Salt verglichen. Zur Bewertung werden die Jahreserträge bzw. die Stromgestehungskosten (LCOE) herangezogen. Die Ergebnisse zeigen ein Potenzial zur Reduktion der Stromgestehungskosten mit Flüssigmetallen um bis zu 16 % gegenüber dem Referenzsystem mit Solar Salt, ohne dabei den Kraftwerksblock und den thermischen Speicher zu verändern.

Technology. --- Solarturmkraftwerk --- Flüssigmetalle --- Flüssigsalz --- Wärmeübertragung --- Concentrated solar power --- Solarturmkraftwerk --- Flüssigmetalle --- Flüssigsalz --- Wärmeübertragung --- Concentrated solar power

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In einem Solarturmkraftwerk werden hunderte bis tausende Spiegel (sogenannte Heliostate) einzeln der Sonne nachgeführt, sodass das Sonnenlicht auf die Spitze eines Turmes konzentriert wird. Dort befindet sich der Receiver, der die Solarstrahlung absorbiert und an das Wärmeträgermedium weitergibt. Große thermische Energiespeicher erlauben die ganztägige Stromproduktion (auch Nachts). In aktuellen Solarturmkraftwerken kommen als Wärmeträger- und Speichermedium häufig flüssige Nitratsalze wie Solar Salt zum Einsatz. Aufgrund ihrer hohen Wärmekapazität und den geringen Kosten eignen sie sich sehr gut zur thermischen Energiespeicherung, jedoch bringen sie auch einige Nachteile mit sich. Flüssigmetalle weisen in vielen Punkten Vorteile gegenüber den Flüssigsalzen auf. In der vorliegenden Arbeit werden die Eigenschaften von Flüssigmetallen detailliert analysiert und mit Solar Salt verglichen. Zur Bewertung werden die Jahreserträge bzw. die Stromgestehungskosten (LCOE) herangezogen. Die Ergebnisse zeigen ein Potenzial zur Reduktion der Stromgestehungskosten mit Flüssigmetallen um bis zu 16 % gegenüber dem Referenzsystem mit Solar Salt, ohne dabei den Kraftwerksblock und den thermischen Speicher zu verändern.

Technology. --- Solarturmkraftwerk --- Flüssigmetalle --- Flüssigsalz --- Wärmeübertragung --- Concentrated solar power

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This Special Issue is a compilation of the recent advances in thermal fluid engineering related to supercritical CO2 power cycle development. The supercritical CO2 power cycle is considered to be one of the most promising power cycles for distributed power generation, waste heat recovery, and a topping cycle of coal, nuclear, and solar thermal heat sources. While the cycle benefits from dramatic changes in CO2 thermodynamic properties near the critical point, design, and analysis of the power cycle and its major components also face certain challenges due to the strong real gas effect and extreme operating conditions. This Special Issue will present a series of recent research results in heat transfer and fluid flow analyses and experimentation so that the accumulated knowledge can accelerate the development of this exciting future power cycle technology.

History of engineering & technology --- emergency diesel generator --- supercritical carbon dioxide cycle --- waste heat recovery system --- bottoming cycle --- re-compression Brayton cycle --- carbon dioxide --- supercritical --- thermodynamic --- exergy --- cycle simulation --- design point analysis --- radial-inflow turbine --- supercritical carbon dioxide --- air --- rotor solidity --- aerodynamic performance --- centrifugal compressor --- aerodynamic optimization design --- numerical simulation --- radial turbine --- utility-scale --- turbomachinery design --- NET Power --- supercritical CO2 --- heat exchanger --- flow analysis --- thermal stress analysis --- LCoE --- CSP --- concentrated-solar power --- axial turbine design --- micro-scale turbomachinery design --- emergency diesel generator --- supercritical carbon dioxide cycle --- waste heat recovery system --- bottoming cycle --- re-compression Brayton cycle --- carbon dioxide --- supercritical --- thermodynamic --- exergy --- cycle simulation --- design point analysis --- radial-inflow turbine --- supercritical carbon dioxide --- air --- rotor solidity --- aerodynamic performance --- centrifugal compressor --- aerodynamic optimization design --- numerical simulation --- radial turbine --- utility-scale --- turbomachinery design --- NET Power --- supercritical CO2 --- heat exchanger --- flow analysis --- thermal stress analysis --- LCoE --- CSP --- concentrated-solar power --- axial turbine design --- micro-scale turbomachinery design

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This Special Issue is a compilation of the recent advances in thermal fluid engineering related to supercritical CO2 power cycle development. The supercritical CO2 power cycle is considered to be one of the most promising power cycles for distributed power generation, waste heat recovery, and a topping cycle of coal, nuclear, and solar thermal heat sources. While the cycle benefits from dramatic changes in CO2 thermodynamic properties near the critical point, design, and analysis of the power cycle and its major components also face certain challenges due to the strong real gas effect and extreme operating conditions. This Special Issue will present a series of recent research results in heat transfer and fluid flow analyses and experimentation so that the accumulated knowledge can accelerate the development of this exciting future power cycle technology.

History of engineering & technology --- emergency diesel generator --- supercritical carbon dioxide cycle --- waste heat recovery system --- bottoming cycle --- re-compression Brayton cycle --- carbon dioxide --- supercritical --- thermodynamic --- exergy --- cycle simulation --- design point analysis --- radial-inflow turbine --- supercritical carbon dioxide --- air --- rotor solidity --- aerodynamic performance --- centrifugal compressor --- aerodynamic optimization design --- numerical simulation --- radial turbine --- utility-scale --- turbomachinery design --- NET Power --- supercritical CO2 --- heat exchanger --- flow analysis --- thermal stress analysis --- LCoE --- CSP --- concentrated-solar power --- axial turbine design --- micro-scale turbomachinery design --- n/a

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The overall energy sector calls for a transformation from a fossil-based system to a low-carbon one. At a technology level, significant efforts have been made to provide energy solutions that contribute to a sustainable energy system. However, the actual suitability of these solutions is often not checked. In this sense, the assessment of energy systems from a life-cycle perspective is of paramount importance when it comes to effectively planning the energy sector. While environmental issues are commonly addressed through the use of the Life Cycle Assessment (LCA) methodology, the comprehensive evaluation of the economic and social aspects of energy systems often remains ignored or underdeveloped. This book consists of a set of scientific works addressing the analysis of energy systems from a (life-cycle) technical, economic, environmental and/or social standpoint. Case studies at and beyond the technology level are included, some of them involving a combination of life cycle and non-life cycle approaches for the thorough evaluation of energy systems under the umbrella of sustainability.

zinc (Zn) --- electrowinning (EW) --- activated Carbons (ACs) --- adsorbate --- liquid phase space velocity (LHSV) --- temperature --- bioeconomy --- life cycle assessment --- multi-criteria decision analysis --- sustainability --- thermal energy --- wood --- LCC optimization --- building energy simulation --- energy system optimization --- energy renovation --- historic building district --- district heating system --- biobutanol --- clean combustion --- Scilab simulations --- SimaPro --- CO2 emission --- fuel production management --- environmental impact --- non-edible resources for biofuel production --- GIS --- concentrated solar power --- solar thermochemistry --- life-cycle costs --- cost supply --- geographical potential --- sustainable --- alternative