"מרכז מינרווה לטכנולוגיות מתקדמות במיקרו טורבינות גז לקראת ייצור חשמל מבוזר" (AMGT)

קרן מינרבה הגרמנית הכריזה על המעבדה למנועי סילון וטורבינות גז שבפקולטה להנדסת אווירונאוטיקה וחלל כזוכה בתמיכתה להקמת "מרכז מינרווה לטכנולוגיות מתקדמות במיקרו טורבינות גז לקראת ייצור חשמל מבוזר" (AMGT).

בראש המרכז יעמדו פרופ' ישעיהו לוי וד"ר בני צ'יקורל מהטכניון ופרופ' ערן שר מאוניברסיטת בן גוריון בנגב.

Minerva_1מהו מרכז מינרבה?

קרן מינרבה בע"מ הינה חברת בת של אגודת מקס פלנק והיא מקדמת את שיתוף הפעולה המדעי בין גרמניה וישראל. הקרן תומכת בהקמת מרכזי מינרבה בנושאים רב-תחומיים חדשניים ובעלי עניין מיוחד לקהילות המחקר בשתי המדינות. עד עתה הקרן הקימה כ 30 מרכזי מינרבה באוניברסיטאות ישראליות ובמכון ויצמן, בהם מדענים גרמנים וישראלים עובדים יחד בכל תחומי המדע. המרכזים משמשים כמסגרת מדעית דו-לאומית למאמץ מחקרי אשר מתבצע בשיתוף פעולה הדוק עם שותפי המחקר הגרמנים. התוכנית נועדה לגישור פערים מדעיים, לפתח קשרים וסינרגיה בין מדענים משתי הארצות ולהכשרת מדענים צעירים.

Minerva_2

מרכז מינרבה לטכנולוגיות מתקדמות במיקרו טורבינות גז, לקראת ייצור חשמל מבוזר – (AMGT)

הרחבת הביקוש העולמי לאנרגיה מגדיל את השימוש בגז טבעי לייצור חשמל המתממש בעיקר על ידי הקמה של תחנות כוח המבוססות על טורבינת גז (GT) בתצורה של מחזורי ברייטון פשוטים, מורכבים ובתצורה של מחזורים משולבים (מחז"מ). יתר על כן, המגמה של שינויים ברגולציה של שוק אספקת החשמל מאיצה את טכנולוגית ייצור חשמל מבוזר להפצה יעילה של חשמל ומזעור הפסדי ההולכה על גבי קווי חשמל ארוכים. ליישום שיטה זו, מספר רב של יחידות טורבינת גז קטנות ויעילות יחליפו בהדרגה את חלק מתחנות הכוח הגדולות. לכן, יש עניין מיוחד בטכנולוגיה של מיקרו טורבינות גז, ובמיוחד במערכות המשלבות ייצור של כוח (חשמל) וחום (CHP), שבו צרכני האנרגיה העיקריים המקומיים יהפכו להיות לספקים. כתוצאה מכך, רשת תשתית אנרגיה חדלה מלהיות ריכוזית והופכת להיות אמינה ובטוחה יותר (הקטנת תלות בקווי הולכת מתח גבוהה ארוכים), כדאית וזולה יותר (שיפורים ביעילות התרמודינמית וצמצום הפסדי הולכה), גמישה יותר (יכולת לבקרה מרכזית ולריסון שיאי ביקוש).

Minerva_3

למיקרו טורבינות (עד  כ 150kW חשמל) מספר יתרונות בהשוואה לטכנולוגיות אחרות לייצור חשמל, כגון יחס גבוה של הספק למשקל, גודל יחסי קטן (דרישות שטח נמוכות), אמינות (מספר קטן יותר של חלקים נעים), רעש וסף רעידות נמוך, יכולת פעולה בסוגי דלק שונים, רמה נמוכה של פליטות, שילוב נוח במחזור (שילוב המשמש גם לחימום מים). בשל גמישותן התפעולית (פעולה באופן חלקי או בעומס מלא), במקביל לזמני אתחול (התנעה) קצרים, ניתן לשלב מספר רב של מיקרו טורבינות גז וליצור מאגר אשר יענה על דרישת הצרכנים כולל תגובה לדרישות שיא רגעיות  באזורים ובזמנים  שונים. ייצור חשמל מבוזר בעזרת מיקרו טורבינות גז במחזור משולב  מספק אנרגיה נקייה, עצמאית, על פי דרישה ובמקום ובזמן הדרושים.

מטרות מרכז AMGT

  • תכן מתקדם של טורבינת לחץ גבוה / נמוך  למיקרו טורבינות גז:
  • קירור וניהול תרמי מתקדם למיקרו טורבינות.
  • הערכת צימוד תרמו-אווירודינמי בטורבינה.
  • מזעור הפסדי הולכה.
  • מתודולוגיות בקרת מרווח קצה להב טורבינה.
  • תאי שריפה זעירים  רב דילקיים עם פליטות מינימליות.
  • פיתוח מחזורי פעולה אופטימאליים למערכות מיקרו טורבינה במחזורים משולבים לכוח וחום.


The Minerva Center of “Advanced Micro Gas Turbines Technologies towards Distributed Power Generation”