Regelungsstrategien für die Heliostatausrichtung in Solarturmkraftwerken

Köln

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Ihre Mission:

Das Institut für Solarforschung des DLR forscht an vier verschiedenen Standorten in Deutschland und Südspanien an der technischen und wirtschaftlichen Optimierung solarthermischer Energiegewinnung. Die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten sind stets anwendungsbezogen und industrienah.

In der Abteilung Solare Kraftwerkstechnik werden solarthermische Turmkraftwerke weiterentwickelt. In solchen Kraftwerken wird das Sonnenlicht von einer Vielzahl von Heliostaten auf einen Strahlungsempfänger konzentriert. Der Strahlungsempfänger, auch Receiver genannt, ist auf einem Turm angebracht und besitzt die Aufgabe die konzentrierte Solarleistung einem konventionellen Kraftwerksprozess zur Stromerzeugung zur Verfügung zu stellen. Solarthermische Turmkraftwerke sollen auf der einen Seite optimal betrieben werden. Auf der anderen Seite müssen Randbedingungen eingehalten werden, um den Receiver vor Schäden beispielsweise durch zu hohe Temperaturen zu schützen. Besonders lokale Einstrahlungsfluktuationen, welche aus Wolkendurchzügen resultieren, erschweren den sicheren Betrieb des Kraftwerks nahe dem Optimum. Daher sind ausgereifte Regelungs- und Optimierungsstrategien notwendig.

Am Institut für Solarforschung sind bereits Optimierungsstrategien entwickelt worden, welche für statische Bedingungen in kurzer Zeit Lösungen liefern. Sind die Wolkenbedingungen über dem Heliostatfeld zu variabel, sind die Optimierungsstrategien nicht mehr in der Lage ausreichend schnell das Optimierungsproblem zu lösen. Für diese Zeitpunkte sollen moderne Regelungsstrategien übernehmen, welche Feedback von Einstrahlungs- und Temperaturmessungen auf der Receiveroberfläche einbeziehen.

Sie werden im Verlauf Ihrer Arbeit geeigneten Regelungsstrategien für den Einsatz im Solarturmkraftwerk auswählen, entwickeln und testen. Dafür steht Ihnen eine im Institut für Solarforschung entwickelte Simulationsumgebung zur Verfügung, welche die optische Seite des Solarkraftwerks abbildet. Die Ergebnisse Ihrer Arbeit fließen in ein Managementtool am Solarturmkraftwerk Jülich ein und helfen unseren Wissenschaftlern dabei, den Betrieb von Solarturmkraftwerken zu optimieren.

Ihre Qualifikation:

  • Studium: Maschinenbau, Energietechnik, Computational Engineering Science, Simulation Science, Automatisierungstechnik, Mathematik, Physik, Informatik oder verwandte Studiengänge
  • Erfahrungen mit Regelungstechnik und/oder Optimierung
  • Programmierkenntnisse mit Python, Matlab oder C++
  • Eigeninitiative und Freude am selbstständigen Arbeiten
  • Vorkenntnisse in der Solartechnik wünschenswert

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (m/w/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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