Solarkraftwerk in Haixi, China

Kundenprojekt

Investor:

Luneng Group Co., Ltd.

Entwurf der Stahlkonstruktion:

Allcons Industry s.r.o.
www.allcons.cz

Generalunternehmer

Shandong Electric Power Construction Corporation III (SEPCO III)

Technologieplaner

Cockerill Maintenance & Ingenierie s.a. (CMI)

Turmparameter

In der chinesischen Provinz Qinghai, in der Nähe der Stadt Haixi, wächst ein Komplex von 23 Multienergie-Anlagen, die verschiedene Technologien zur Erzeugung von Energie aus erneuerbaren Ressourcen kombinieren. Der Komplex umfasst einen 188,5 m hohen Turm des Solarkraftwerks mit der Leistung von 50 MW, dessen Tragkonstruktion voraussichtlich Mitte 2019 fertiggestellt sein wird.

Im Solarkraftwerk wird eine moderne CSP-Technologie (Concentrated Solar Power) genutzt, die eine Akkumulation der thermischen Solarenergie ermöglicht und auf diese Weise eine kontinuierliche Stromerzeugung auch nachtsüber sicherstellt.

Anhand eines aus Hunderten von Spiegeln bestehenden Systems wird die Sonnenstrahlung in einem oben im Turm befindlichen Empfänger konzentriert. Am Empfänger wird die absorbierte Sonnenenergie durch Erwärmen der Salzflüssigkeit (Molten Salt Liquid - MSL) in Wärmeenergie umgewandelt, die anschließend in einem Behälter bis zu 12 Stunden gespeichert wird. Der durch die MSL-Lösung im Dampfgenerator erwärmte Wasserdampf treibt eine Turbine an, die den Generator in Bewegung setzt.

Struktur

Die Turmkonstruktion besteht aus einem unteren Stahlbetonteil mit der Höhe von 147,5 m und einer 41 m hohen Stahlkonstruktion des Solarreceivers. Der Entwurf der Stahlstruktur des Empfängers wurde im Statikprogramm RFEM von der tschechischen Firma ALLCONS Industry s.r.o., einem Kunden von Dlubal Software, durchgeführt.

Da sich der Solarkraftwerkkomplex in einem seismischen Gebiet hoch über dem Meeresspiegel befindet, wo schwierige Wetterbedingungen herrschen, war es ziemlich anspruchsvoll, die Stahlkonstruktion zu entwerfen. Sämtliche Berechnungen mussten zusätzlich entsprechend den chinesischen Standards durchgeführt werden. Bei der Planung der Stahlkonstruktion des Empfängers mussten variable Temperaturbedingungen am Empfänger berücksichtigt werden, weil die Oberflächen der Solarpanele bei Sonnenstrahlung einem Wärmefluss ausgesetzt werden, der 1000-mal größer ist als der normale Sonnenfluss. Um eine problemlose Ausdehnung zwischen den Stahl- und Betonteilen der Struktur zu sichern, wurde ein spezielles mehrstufiges Verankerungssystem entwickelt, um die Bewegung der Struktur in radialer Richtung zu ermöglichen.

In Hinsicht auf die Höhe und zylindrische Form des Turmes war es notwendig auch die Windlast zu berücksichtigen, bei der es zu einer Querschwingung infolge Windverwirbelungen kommen kann. Berechnungen zu den Auswirkungen von Wind und Seismizität wurden in RFEM an einem vollständigen Turmmodell durchgeführt, und aus diesem Grunde war eine enge Mitwirkung des chinesischen Teams notwendig, von dem der untere Betonteil des Turmes entworfen wurde. Dank der guten gegenseitigen Zusammenarbeit war es möglich, eine Übereinstimmung in den berechneten Ergebnissen beider Teams bei maximaler Abweichung von 1 % zu erreichen. 

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RFEM Hauptprogramm
RFEM 5.xx

Basisprogramm

Das FEM-Programm RFEM ermöglicht die schnelle und einfache Modellierung, Berechnung und Bemessung von Tragkonstruktionen mit Stab-, Platten-, Scheiben-, Faltwerk-, Schalen- und Volumen-Elementen aus verschiedenen Materialien.

Erstlizenzpreis
3.540,00 USD
RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-STAHL GB 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Stäben aus Stahl nach GB 50017-2003 (chinesische Norm)

Erstlizenzpreis
1.480,00 USD
RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-STAHL 5.xx

Zusatzmodul

Spannungsanalyse von Flächen und Stäben

Erstlizenzpreis
1.030,00 USD
RFEM Dynamische Analyse
RF-DYNAM Pro - Eigenschwingungen 5.xx

Zusatzmodul

Analyse von Eigenschwingungen

Erstlizenzpreis
1.030,00 USD
RFEM Dynamische Analyse
RF-DYNAM Pro - Ersatzlasten 5.xx

Zusatzmodul

Das statische Ersatzlastverfahren unter Verwendung des multimodalen Antwortspektrenverfahrens

Erstlizenzpreis
760,00 USD
RFEM Dynamische Analyse
RF-DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen 5.xx

Zusatzmodul

Das Zeitverlaufsverfahren und das Multimodale Antwortspektrenverfahren

Erstlizenzpreis
1.120,00 USD