Winnaar juryprijs SCIA User Contest 2020
De DEWA Concentrated Solar Power Tower is een onderdeel van het grootste zonnepark ter wereld op 50 kilometer van Dubai en zal ook de hoogste Concentrating Solar Power (CSP-)faciliteit ter wereld worden met een capaciteit van 100 MW. Het zonnepark zal de CO2-uitstoot daarmee verminderen met ongeveer 1,6 miljoen ton per jaar. Met het ontwerp van een onderdeel van het complex, de Molten Salt Receiver, werd ALLCONS Industry winnaar van de juryprijs tijdens de SCIA User Contest 2020.
Door de redactie
CSP’s concentreren zonlicht met behulp van spiegels of lenzen en kunnen daarmee zeer hoge temperaturen genereren en bijvoorbeeld water omzetten in stoom zoals ook het geval is bij traditionele energiecentrales. Alternatief is het ook mogelijk om chemische reacties aan te sturen met de energie die de CSP ontvangt. Omdat de energie hiermee kan worden opgeslagen, kan een CSP ook elektriciteit leveren als de zon niet schijnt, een voordeel ten opzichte van bijvoorbeeld zonnepanelen.
Systemen voor geconcentreerde thermische energie bestaan altijd uit spiegels en/of lenzen die het directe zonlicht bundelen en een receptor met daarin een vloeistof die door het gebundelde licht verhit wordt. Het diffuse deel van het zonlicht, dat wil zeggen het deel van het licht dat verstrooid is door wolken en deeltjes in de atmosfeer, is niet te bundelen en wordt daarom door dit soort systemen niet gebruikt. Daardoor zijn thermische zonne-energiesystemen alleen geschikt voor gebieden met veel zon en weinig bewolking, zoals bijvoorbeeld Dubai.
Hele toren gemodelleerd
De DEWA CSP-toren bestaat uit twee units. Een betonnen onderdeel van 222 meter hoog vormt ondersteuning voor een 38 meter hoge Molten Salt Receiver (MSR). Het Tsjechische bedrijf ALLCONS Industry ontwierp deze MSR, een constructie van 900 ton staal. Het was daarbij noodzakelijk om de hele toren te modelleren, om zo rekening te kunnen houden met alle belastingen, de seismiciteit en aerodynamische instabiliteiten. De steunen van het ontwerp zijn daarbij gemodelleerd als veerconstanten met stijfheid die overeenkomt met berekeningen van de betonnen palen. International Building Code-normen werden gebruikt voor combinaties en structurele controles.
Windtunnelmetingen
Tijdens het ontwerpproces werden de resultaten van SCIA Engineer door ALLCONS Industry naast de resultaten van het Spaanse bedrijf EA gelegd, dat zich richtte op het gedetailleerde ontwerp van het betonnen onderdeel. Vervangende statische belastingen die het vortex-fenomeen simuleren, werden vergeleken met windtunnelmetingen door de Zhejiang University, om zo de veiligheid van de structuur te garanderen. Omdat de MSR op de grond zal worden geplaatst en daarna door de betonnen toren naar de top zal worden getild, werd een parallel MSR-model met niet-lineaire steunen gemaakt en de resultaten ervan werden besproken met een Italiaans hijsbedrijf Fagioli.
