IEA SolarPACES TCP Task 4 / IEA SHC TCP Task 64 – Solar Process Heat (SHIP3)

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/501977

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Ziel der neuen IEA SHC/SolarPACES joint Task ist Solartechnologien in Prozesswärmeversorgungssystemen zu etablieren. Offene Forschungsfragen sind die Standardisierung der Integration auf Prozess- und Versorgungsebene und die Kombination mit anderen effizienten Wärmeversorgungstechnologien wie Blockheizkraftwerken, Wärmepumpen oder Power-to-Heat. Auf internationaler Ebene werden die Erfahrungen zu solarer Prozesswärme zusammengeführt.

Kurzbeschreibung (Englisch)

The aim of the new IEA SHC/SolarPACES joint task is to establish solar technologies in process heat supply systems. Open research questions are the standardization of integration on the process and supply level and the combination with other efficient heat supply technologies such as combined heat and power, heat pumps or power-to-heat. Experiences with solar process heat are exchanged on an international level.

Schlussbericht (Deutsch)

Auf den Industriesektor entfallen etwa 30 % des gesamten Energieverbrauchs in den OECD-Ländern. Der grösste Teil der in Industrie-, Dienstleistungs- und Landwirtschaftsbetrieben benötigten Energie wird zum Heizen und Kühlen von Gebäuden und für Produktionsprozesse bei Temperaturen von Raumtemperatur bis zu ca. 400 - 500 °C verwendet. Dies ist ein Temperaturbereich, der mit solarther-mischen Technologien in einem hohen TRL adressiert werden kann.

Um Solarwärme in der Industrie nutzen zu können und diesen Marktsektor für die Solarthermie-Industrie zu unterstützen, ist es notwendig, solarthermische Anlagen in geeigneter Weise in die Ener-gieversorgung zu integrieren. Das Hauptziel des IEA SHC / SolarPACES Joint Task 64 / IV war es, die Rolle von Solarwärmeanla-gen in Kombination mit anderen Wärmeversorgungstechnologien wie fossil und erneuerbar befeuerten Kesseln, Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen oder Wärmepumpen zu identifizieren, zu verifizieren und zu fördern. 

Die Task 64 startete im Januar 2020 und endete formal im Dezember 2023. Sie gliederte sich in fünf Subtasks: Subtask A - Integrierte Energiesysteme, Subtask B - Modularisierung, Subtask C - Simula-tions- und Planungswerkzeuge, Subtask D - Standardisierung/Zertifizierung, Subtask E - Leitfaden zur Markteinführung. Alle Projektergebnisse sind auf der Task-Website https://task64.iea-shc.org verfügbar. 

 

Schlussbericht (Englisch)

The industrial sector accounts for approximately 30% of the total energy consumption in the OECD countries. The major share of the energy that is needed in industrial companies, services and agricul-ture is used for heating and cooling of buildings and for production processes at temperatures from ambient up to approx. 400 - 500 °C. This is a temperature range that can be addressed with solar thermal technologies at a high TRL.

To be able to make use of solar heat in industry and to support this market sector for the solar ther-mal industry, it is necessary to integrate solar thermal systems into the energy supply schemes in a suitable way. 

The main objective of the IEA SHC / SolarPACES Joint Task 64 / IV was to identify, verify and pro-mote the role of solar thermal systems in combination with other heat supply technologies such as fossil and renewable-fuelled boilers, combined heat and power plants, or heat pumps. 
Task 64 started in January 2020 and formally ended in December 2023 and was divided into five sub-tasks: Subtask A - Integrated Energy Systems, Subtask B - Modularisation, Subtask C - Simulation and Planning Tools, Subtask D - Standardisation/Certification, Subtask E - Market Introduction Guide. All project results are available on the task website https://task64.iea-shc.org.

Main findings («Take-Home Messages»)
Three quarters of the energy demand of industry is heat. 50 % of this heat is used at tempera-tures from just above ambient temperature to approx. 400 °C, that can be delivered by of the shelf market-available solar thermal technologies. 

For efficient decarbonization, SHIP (Solar Heat for Industrial Processes) technologies can be integrated in hybrid systems with e.g. waste heat, heat pumps, PV, PVT, geothermal. 

Large heat storages that enable adaptation of supply and demand profiles increase the solar fraction of the total energy supply cost-efficiently by shifting the solar supply to low-radiation times. 

The total technical potential of SHIP is far above currently installed capacity. Increased imple-mentation will lead to significant project cost reductions and further accelerate cost competitiveness in key markets.

 

 

Zugehörige Dokumente

• Final report [PDF] 770 kB

Schlussbericht (Französisch)

Le secteur industriel représente environ 30 % de la consommation totale d'énergie dans les pays de l'OCDE. La majeure partie de l'énergie nécessaire aux entreprises industrielles, aux services et à l'agriculture est utilisée pour le chauffage et le refroidissement des bâtiments et pour les processus de production à des températures allant de la température ambiante à environ 400 - 500 °C. Il s'agit d'une plage de températures à laquelle les technologies solaires thermiques peuvent répondre à un niveau de TRL élevé.

Pour pouvoir utiliser la chaleur solaire dans l'industrie et soutenir ce secteur de marché pour l'industrie thermale solaire, il est nécessaire d'intégrer les systèmes solaires thermiques dans les schémas d'ap-provisionnement en énergie d'une manière appropriée. 

L'objectif principal de la tâche commune 64 / IV de l'AIE SHC / SolarPACES était d'identifier, de véri-fier et de promouvoir le rôle des systèmes de chauffage solaire en combinaison avec d'autres tech-nologies d'approvisionnement en chaleur telles que les chaudières à combustibles fossiles et renou-velables, les installations de cogénération ou les pompes à chaleur. 

La Task 64 a débuté en janvier 2020 et s'est officiellement terminée en décembre 2023. Elle était divi-sée en cinq sous-tâches : Subtask A - Systèmes énergétiques intégrés, Subtask B - Modularisation, Subtask C - Outils de simulation et de planification, Subtask D - Standardisation/certification, Subtask E - Guide de mise sur le marché. Tous les résultats du projet sont disponibles sur le site web de la tâche https://task64.iea-shc.org.