nESP-AG
Neuartiges ESP-Antriebssystem für die Geothermie
Teilprojekt – Design, Vermessung und Regelung
Ein neuartiges besonders effizientes, robustes & zuverlässiges ESP-Antriebssystem soll für den Geothermie-Einsatz in Tiefbrunnen-Pumpen entwickelt und damit ein essenzieller Beitrag v.a. zur Umsetzung der Wärmewende sowie der grundlastfähigen elektrischen Energieversorgung in Deutschland geleistet werden.
In diesem Projekt soll ein neuartiges besonders effizientes, robustes und zuverlässiges ESP (Electric Submersible Pump) Antriebssystem zum Einsatz für Tiefbrunnen-Pumpen in der Geothermie entwickelt und damit ein essenzieller Beitrag v.a. zur Umsetzung der Wärmewende aber auch der grundlastfähigen elektrischen Energieversorgung in Deutschland geleistet werden.
Es sollen die fünf größten Herausforderungen (Hx) von Anlagenbetreiber hinsichtlich des ESP-Gesamtsystems beseitigt werden: (H1) geringe Robustheit und Zuverlässigkeit, (H2) geringer Wirkungsgrad und (H3) fehlende Flexibilität, (H4) Abhängigkeit von ausländischen Komponentenherstellern (mit Quasi-Monopolstellung) und (H5) Fehlen einer ganzheitlichen Lösung & eines einzigen Ansprechpartners für das ESP-Gesamtsystem.
Hierzu sollen folgende Ziele (Zx) erreicht werden: (Z1) Maximierung der Robustheit und Zuverlässigkeit gegenüber hohen Temperaturen (bis 180°C im Oberrheingraben) und Scalings (Bayrische Molasse) für eine Verlängerung der Laufzeiten (>=5 Jahre), (Z2) Maximierung des System-Wirkungsgrads (erwartete Verbesserung von mindestens 10%), (Z3) Maximierung der Förderratenflexibilität (Sommer- und Winterbetrieb) und (Z4) Entwicklung einer ganzheitlichen Lösung für das ESP-Gesamtsystem aus deutscher Hand.
Damit die Ziele (Z1) - (Z4) des Projektes erreicht werden, sollen vier Innovationen (Ix) im Laufe des Projekts umgesetzt werden: (I1) Entwicklung eines speziellen Synchronmotors (SSM), (I2) Entwicklung einer speziell angepassten Frequenzumrichter-Steuerung mit geberloser Stromregelung und optimaler Drehmomentvorsteuerung, (I3) automatisierte Validierung des SSM-Antriebs mithilfe eines realitätsnahen Hardware-in-the-Loop-(HIL)-Prüfstandes und (I4) Entwicklung eines digitalen Zwillings für das neue ESP-Gesamtsystem mit SSM-Antrieb. So soll idealerweise ausgehend von aktuell einem TRL 3 (Technology Readiness Level) die vorgeschlagene Technologie auf TRL 6-7 gehoben werden.
Projektmitarbeitende:
- Mahmoud Abdelmajeed
Allgemeine Informationen zum Projekt:
- Laufzeit: 01.01.2024 - 31.12.2026
- Zuwendungsgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, BMWK
- Projektträger: Projektträger Jülich, PtJ
Projektpartner:
- Oil Dynamics GmbH
