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Montag, 10. März 2014

Photovoltaik mit voller Konzentration

Die Entwicklung der Photovoltaik ist längst noch nicht abgeschlossen. Die Preise sinken und das äußere Erscheinungsbild reicht heute von Textilien mit Dünnschichtzellen bis hin zu großen Freiflächenanlagen auf Siliziumbasis. Auch bei der Technik geht es weiter voran. 

Das BINE-Projektinfo „Photovoltaik mit der Energie von tausend Sonnen“ (02/2014) [PDF 1,3 MB] stellt Module aus Mehrfachsolarzellen vor, die mit optischen Konzentratorsystemen kombiniert sind und der Sonne nachgeführt werden. Dieses Konzept fokussiert das Sonnenlicht bis maximal zum Tausendfachen und eine Rekordsolarzelle erreichte im Labor einen Wirkungsgrad von 44,7 %.

Bei einer Mehrfachsolarzelle werden Schichten verschiedener Halbleitermaterialien übereinander gestapelt. Heutiger Standard ist die Dreifachzelle, die aus drei Teilzellen besteht. Jede von ihnen kann einen anderen Spektralbereich des einfallenden Sonnenlichts in Strom umwandeln. Durch das Zusammenwirken der Teilzellen erreicht die gesamte Zelle ihre hohe Leistung. Da die Herstellung von Mehrfachsolarzellen aufwendig und teuer ist, werden die Zellen noch mit fokussierenden optischen Systemen kombiniert. Dazu werden vergleichsweise preiswerte Spiegelsysteme oder Fresnellinsen eingesetzt. Im Ergebnis entsteht ein hocheffizientes Modul zu konkurrenzfähigen Kosten, das sich besonders für Regionen mit einem hohen Anteil direkter Sonneneinstrahlung eignet.

Das Forschungsprojekt wird vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme gemeinsam mit Industriepartnern durchgeführt. Mittlerweile ging auch eine industrielle Fertigungsanlage für diese Zellen in Betrieb.

Samstag, 27. April 2013

2000mal Sonnenstrahlung absorbiert

Ein Team von Schweizer Wissenschaftern plant die Entwicklung eines neuartigen Hochkonzentrations-Photovoltaik-Systems, das in der Lage sein soll, eine 2.000-fache Konzentration des Sonnenlichts aufzunehmen. Auf diese Weise könnten 80 Prozent der einfallenden Strahlung in nutzbare Energie umgewandelt werden. 

Beim Projekt handelt es sich um eine Kollaboration von IBM Research, der Airlight Energy, der ETH Zürich http://ethz.ch und der Interstaatlichen Hochschule für Technik Buchs. "In meinen Augen ist dieses System keine absolute Innovation. Man kombiniert hier bekannte Technologien mit neuen Methoden. Handelsübliche Photovoltaik-Anlagen sind bereits jetzt in der Lage, über 20 Prozent Strom zu generieren", kommentiert Franz Nießler, Sprecher von Eurosolar Austria http://eurosolar.at, gegenüber pressetext. Laut dem Experten wäre es Schätzungen zufolge theoretisch sogar möglich, 60 Prozent an Elektro-Energie zu erzeugen.

Dieses neuartige Thermische Hochkonzentrations-Photovoltaik-System kann eine 2000-fache Konzentration des Sonnenlichts aufnehmen und 80 Prozent der einfallenden Strahlung in nutzbare Energie umwandeln (Bild: ETH).




Das High Concentration Photovoltaic Thermal-System (HCPVT) setzt sich aus einem Parabolspiegel, der aus einer Vielzahl an Spiegelfacetten besteht, zusammen. Der Spiegel befindet sich auf einem Trackingsystem, das ihn im optimalen Winkel zur Sonne ausrichtet ist. Die Sonnenstrahlen werden auf mehrere Multichip-Empfänger reflektiert, die mit über 100 Photovoltaik-Chips ausgestattet sind. Die Photovoltaik-Chips sind auf einer Schicht aus Mikrokanälen befestigt, durch die flüssiges Kühlmittel hindurchgepumpt wird, um die Hitze abzutransportieren. Auf diese Weise wäre es möglich, 30 Prozent der Sonnenenergie in Strom umzuwandeln, während 50 Prozent der Abwärme genutzt würden.

Zusätzlich wird das 90 Grad heiße Wasser im HCPVT-System durch eine Membran-Entsalzungs-Konstruktion geleitet, in der es anschließend verdampft und so entsalzt wird. Somit könnten pro Tag 30 bis 40 Liter Trinkwasser pro Quadratmeter Fläche und Tag generiert werden. Mithilfe von thermisch betriebenen Absorptionskühlern könnte man die überdimensionale Solaranlage auch zur Kälteerzeugung nutzen. Den Forschern zufolge soll das System zur nachhaltigen Erzeugung von Strom und frischem Wasser in Südeuropa, Afrika, der arabischen Halbinsel, Nord-Amerika, Süd-Amerika und Australien herangezogen werden. 

Montag, 13. Februar 2012

Auf dem Weg zum Kraftwerk

SolarReserve (Santa Monica, Kalifornien) meldet die Fertigstellung des 165 Meter hohen Turms für das solarthermische (CSP) Kraftwerk Crescent Dunes. Die Anlage im US-Bundesstaat Nevada hat eine Nennleistung von 110 Megawatt (MW).

Das Unternehmen erklärt, Crescent Dunes werde das erste kommerzielle Solar-Kraftwerk der USA mit voll integriertem Energiespeicher und zugleich die weltweit größte ihrer Art. Das solare Turmkraftwerk benutzt Flüssigsalz sowohl als Medium für den Wärmetransport als auch als Wärmespeicher.

Crescent Dunes wird das größte CSP-Kraftwerk der Welt mit einem Flüssigsalz-Speicher.








“Die Fertigstellung des Kraftwerksturms ist ein Meilenstein, nicht nur für SolarReserve und die Anlage, sondern auch für die gesamte Solar-Industrie”, sagte SolarReserve-Geschäftsführer Kevin Smith. “Unsere in den USA entwickelte Technologie kann Energie 10 bis 15 Stunden lang speichern. Außerdem löst sie das Problem der unregelmäßigen Energieeinspeisung in das Netz, was bislang noch das größte Hindernis für Solar- und Windenergie ist.”

“Wir können Strom bei Bedarf liefern, genauso wie Kraftwerke, die mit Kohle, Erdgas oder Atomkraft betrieben werden – jedoch ohne dass dabei Verschmutzung oder gefährlicher Abfall entsteht. Damit stellen wir eine echte Alternative zur konventionellen Stromgewinnung dar.”

Das CSP-Kraftwerk nahe Tonopah (Nevada) gehört zu gleichen Anteilen SolarReserve, ACS Cobra (Madrid, Spanien) und Banco Santander SA (Madrid, Spanien). Das ACS-Tochterunternehmen Cobra Thermosolar Plants Inc. (Las Vegas, Nevada) ist hauptsächlich für den Bau des Kraftwerks zuständig und arbeitet mit verschiedenen regionalen Unternehmen zusammen. SolarReserve, ACS Cobra und Banco Santander haben die Finanzierung des Bauvorhabens im September 2011 abgeschlossen. Sie beruht auf Eigenkapital der Unternehmen und auf Zuschüssen des US-Energieministeriums.

Cobra Thermosolar begann im September 2011mit dem Bau des Kraftwerks, das sich auf öffentlichem Land befindet. Das Unternehmen will die Solaranlage Ende 2013 in Betrieb nehmen. Der Versorger NV Energy Inc. (Reno, Nevada) wird den Strom, der in dem Kraftwerk erzeugt wird, im Rahmen einer 25jährigen Strombezugsvereinbarung kaufen.

Quelle: SolarReserve | solarserver.de

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Samstag, 28. Januar 2012

Thai-Sonnenwärme-Kraftwerk

Das erste grosse Solarkraftwerk in Südostasien arbeitet mit voller Leistung - zum Einsatz kommt ein im Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum mitentwickeltes Prinzip der Direktverdampfung mittels eines Parabolrinnen-Kraftwerks.

Das Sonnenwärme-Kraftwerk hat in dieser Woche erstmals seine volle Leistung von fünf Megawatt ins Netz eingespeist. Das Ende des vergangenen Jahres in Betrieb gegangene Kraftwerk ist das erste Parabolrinnen-Kraftwerk, bei dem der Dampf zum Antrieb einer Turbine direkt in den Parabolrinnen erzeugt wird. Forscher vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben sowohl bei der Entwicklung einzelner Komponenten als auch beim Gesamtkonzept der Anlage mitgewirkt. Das Kollektorfeld des Kraftwerks wurde von der deutschen Firma Solarlite gebaut, Betreiber ist der thailändische Energieversorger Thai Solar Energy.

Das erste Sonnenwärmekraftwerk in Südostasien nimmt Betrieb auf. Fünf Megawatt auf 100.000 Quadratmetern. © dlr.de



"Mit dieser Anlage münden die langjährigen DLR-Forschungsarbeiten zur Direktverdampfung in Parabolrinnen nun erstmals in ein kommerzielles Projekt", sagt Prof. Robert Pitz-Paal, Leiter des DLR-Instituts für Solarforschung. In den Absorberrohren, auf die die Parabolspiegel die Sonnenstrahlen bündeln, fließt dabei Wasser anstelle von Thermoöl. Die Rohre stehen unter einem erhöhten Druck von 30 Bar, der entstehende Wasserdampf wird 330 Grad Celsius heiß. "Wird die Wärme direkt durch das Wasser übertragen, kann die Prozesstemperatur eines Kraftwerks und damit dessen Wirkungsgrad gesteigert werden. Langfristig können mit der solaren Direktverdampfung so die Kosten von Sonnenwärme-Kraftwerken gesenkt werden", beschreibt Pitz-Paal die Vorteile des Verfahrens.

Mit der Planung und dem Bau der Anlage war die deutsche Firma Solarlite beauftragt. Sie hat in der thailändischen Provinz Kanchanaburi auf einem Areal von 100.000 Quadratmetern 86 Kollektor-Rinnen mit einer Länge von je 120 Metern errichtet. Das Unternehmen plant in der Region weitere Kraftwerke mit einer Gesamtleistung von 135 Megawatt. "Dieses Kraftwerk ist ein wichtiger Meilenstein in der Direktverdampfungstechnologie. Mit der Unterstützung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt konnten wir unser Konzept einer umweltfreundlichen Energieerzeugung nach Test- und Pilotprojekten nun in einem kommerziellen Projekt umsetzen", sagt Solarlite-Geschäftsführer Dr. Joachim Krüger.

Sonnenwärme-Kraftwerke gelten als unverzichtbarer Bestandteil einer zukünftigen Energieversorgung auf der Basis erneuerbarer Energien. Sie haben den Vorteil, dass sie Energie in Form von Wärme speichern können. Zudem können diese Kraftwerke auch als Hybridkraftwerke gebaut werden und mit konventioneller Energie oder Biomasse befeuert werden. So lässt sich Strom bedarfsgerecht erzeugen um Fluktuationen von Windkraft- und Photovoltaik-Anlagen auszugleichen. Und so funktioniert ein Sonnenwärme-Kraftwerk:

  • In Sonnenwärme-Kraftwerken werden die Strahlen der Sonne mit Hilfe von Spiegeln gebündelt und in Wärmeenergie umgewandelt, man spricht deshalb auch von konzentrierender Solarkraft (Concentrating Solar Power - CSP). Durch die Konzentration der Strahlen werden Temperaturen von 400 bis 1200 Grad Celsius erreicht. Diese Wärmeenergie lässt sich wie in einem konventionellen Dampfkraftwerk oder mit einem durch Wärme bzw. thermischer Energie angetriebenen Stirling-Motor zur Stromerzeugung nutzen. Je nach Kraftwerksart bündeln vier unterschiedlichen Spiegelformen die Sonnenstrahlen: 1. Parabolrinnen, 2. ebene Spiegel, die auf einen Punkt an der Spitze eines Turms fokussiert sind, 3. paraboloidförmige Spiegel, sogenannte Dish-Spiegel oder 4. lineare Fresnel-Kollektoren.

Dirk Rinus Krüger, Projektleiter beim DLR, freut sich, dass der bisherige Testbetrieb erfolgreich verlaufen ist: "Es ist faszinierend zu sehen, wie sich das riesige Kollektorfeld zur Sonne ausrichtet und mit seinem Dampf die Turbine antreibt. Das Kraftwerk lässt sich auch bei unterschiedlicher Sonneneinstrahlung leicht und präzise steuern." Mit seinem Team hat der DLR-Forscher die Qualität der Kollektoren von Solarlite getestet und die Firma bei der Planung der Anlage beraten. In dem bis 2014 laufenden Forschungsprojekt "Duke" des Bundesumweltministeriums entwickeln DLR und Solarlite das Prinzip der Direktverdampfung weiter. Ziel ist, die Effizienz des Verfahrens weiter zu verbessern und damit die Stromgestehungskosten weiter zu senken.

Quelle: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) 2012

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Samstag, 1. Oktober 2011

Sonne soll Energieproblem lösen

Einstein vom 29.09.2011

Ein Prozent der Sahara-Fläche reicht aus, um mit Solaranlagen den globalen Energie-Hunger zu stillen. Doch noch ist die Technik teuer. Das gewaltige Potential bleibt weitgehend ungenutzt. In Spaniens Süden arbeiten Forscher an Konzepten, wie die Sonnenenergie noch in diesem Jahrzehnt preislich mit konventionellen Kraftwerken gleichziehen könnte.

Zum Schweizer Solarkraftwerk siehe Solarmedia vom 30. September 2011

Quelle: SF Einstein 29.11.10

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Montag, 22. August 2011

Firmen-Entwicklung kontrovers

Man / frau verschreibe sich nicht der kurzfristig ausgerichteten Anlayse von Unternehmen, da droht leicht der Überblick verloren zu gehen. Aber was am Montag die beiden Unternehmen Yingli einerseits und Solar Millenium andererseits melden, ist doch erstaunlich.

Für eines der wirtschaftlich schwierigsten Quartale der Photovoltaik-Industrie hat der chinesische Hersteller Yingli Green Energy Holding Company Ltd. (Baoding, China) am Mitte August durchweg positive Ergebnisse veröffentlicht. Im zweiten Quartal 2011 seien die Modulverkäufe um 27,4 % gegenüber dem Vorquartal auf 681 Millionen US-Dollar gestiegen und hätten dem Unternehmen eine Umsatzrendite von 12 % beschert.

Auch im Fussballgeschäft erfolgreich: Yingli war einer der Hauptsponsoren bei der Fussball-WM 2010 in Südafrika und führt die FIFA-Kooperation weiter.





Wie bei anderen Herstellern ist zwar die Gewinnspanne auch bei Yingli zum zweiten Mal nacheinander gesunken. Im vierten Quartal 2010 waren es noch 23,2 %. Doch das Unternehmen konnte den Preisverfall auffangen und noch immer Gewinne verbuchen. Der Reinertrag im zweiten Quartal belief sich auf 58,1 Millionen US-Dollar. Aber das Unternehmen berichtet, dass es ihm gelungen sei, weitere 700 MW ans Netz zu bringen, einschließlich 600 an seinem Hauptsitz in Baoding und 100 MW in der Provinz Hainan. Bis Ende 2011 will Yingli die jährliche Produktionskapazität auf 1,7 Gigawatt (GW) ausgebaut haben.

Derweil vollzieht die auf konzentrierende Solarthermie fokussierte Solar Millenium einen erstaunlichen Strategiewechsel: Solar Millennium AG will sich strategisch neu ausrichten. Solar Millennium AG setzt für die ersten 500 MW in Blythe auf Photovoltaik statt CSP (siehe auch Solarmedia vom 18. August 2011). Bei der Entwicklung des größten Solarenergiestandorts der Welt mit einer Kapazität von bis zu 1.000 (Megawatt) MW Nennleistung im kalifornischen Blythe in den USA hat die Solar Millennium AG (Erlangen) die Weichen neu gestellt. Statt mit der ursprünglich vorgesehenen Concentrating Solar Power (CSP)-Technologie in Form von Parabolrinnen-Kraftwerken sollen die ersten beiden 250 MW-Anlagen in Blythe nun mit Photovoltaik (PV) ausgestattet werden. Mit der Entscheidung zugunsten der Photovoltaik reagiere das Management von Solar Millennium und Solar Trust of America auf die veränderten Marktbedingungen in den USA im Hinblick auf die derzeit wesentlich rentableren Aussichten für den Einsatz von PV in Solarkraftwerken, die keinen Speicher benötigen, heißt es in der Pressemitteilung.

Hierzu kommentiert Dr. Christoph Wolff, Vorstandsvorsitzender der Solar Millennium AG: „Der amerikanische Markt ist zurzeit eindeutig spitzenlastorientiert. Aufgrund des starken Verfalls der PV-Preise kamen wir mit dem kalifornischen Energieversorger darin überein, die Stromabnahmeverträge auf PV umzustellen“, so Wolff. „Gleichzeitig hätten kurzfristige Preiserhöhungen bei Rohstoff- und Baupreisen unsere Eigenkapitalrendite und Risikovorsorge im CSP-Projekt Blythe für unseren Bauanteil auf marginale Werte reduziert. Vor diesem Hintergrund entschieden wir aus unternehmerischen Erwägungen vor wenigen Tagen, in den USA auf PV zu setzen. Diese Marktentwicklung vorwegnehmend hat sich unsere US-amerikanische Tochter bereits entsprechende Expertisen aufgebaut. Damit tragen wir dem spezifischen Bedürfnis des US-Marktes Rechnung.“

Wolff fügt hinzu: „Die Entscheidung für den Einsatz von Photovoltaik in Blythe bedeutet keine Abkehr der Solar Millennium Gruppe von ihrer Kerntechnologie, den solarthermischen Kraftwerken. Nach unserer Auffassung gibt es im Markt für Solarkraftwerke eine Unterscheidung in grundlastfähige solarthermische Stromerzeugung oder Concentrated Solar Power und spitzenlastfähige Photovoltaik. Während vor weniger als zwei Jahren solarthermische Kraftwerke den günstigeren Strom lieferten, hat sich das Verhältnis mit den stark fallenden PV-Modulpreisen insbesondere aus Asien in das Gegenteil verkehrt. Wegen der Grundlastfähigkeit von CSP messen viele Regionen auch weiterhin dieser Technologie eine hohe Bedeutung in ihrem Energiemix bei und stützen damit die Wachstumsaussichten der Solar Millennium Gruppe.“

Quellen: Yingli Green Energy Holding Company / Solar Millennium AG

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Dienstag, 9. August 2011

Neuer Solarturm und Speicher

Anfangs August stellte BrightSource Energy Inc. (Oakland, Kalifornien, USA) ein neuartiges solarthermisches Kraftwerk (concentrating solar power, CSP) vor. Es kombiniert die Solarturm-Technologie mit einem thermischen Flüssigsalz-Speicher.

Der Typ SolarPLUS vereint das Luz Power Tower (LPT)-System von BrightSource mit zwei Flüssigsalz-Speichertanks, wobei höhere Temperaturen und Druck entstehen als bei anderen CSP-Anlagen. “Die Verbindung von BrightSources hocheffizienter LPT-Technologie ist ein natürlicher und wichtiger Fortschritt bei der Solarstrom-Erzegung im großen Stil“, sagte Israel Kroizer, EVP of Engineering, R&D and Product Supply bei BrightSource Energy und Präsident von BrightSource Industries (Israel) Ltd. “Wir sind begeistert über diese Lösung, die den Strombedarf von Großkunden kostengünstig und bedarfsgerecht decken kann. Gleichzeitig liefert sie die zusätzlichen Dienste, die für ein verlässliches Stromnetz sorgen.“

Computersimulation der LPT-Technologie von BrightSource.








Die SolarPLUS-Kraftwerke arbeiten bei 540 Grad Celsius und produzieren Dampf mit 1140 Bar Druck. Als Speichersalze kommen 60 % Natronsalpeter und 40 % Kaliumnitrat zum Einsatz. Diese Anlagen sind laut BrightSource in der Lage, Strom über einen längeren Zeitraum pro Tag zu produzieren als Solarthermie- oder Photovoltaik-Kraftwerke ohne Energiespeicher. Dies biete Stromversorgungsunternehmen, die diesen Strom abkaufen, eine größere Flexibilität im Betrieb.

Die Solarthermie-Branche zeigt bereits verstärktes Interesse an der Kombination von Solarturm-Kraftwerken und Flüssigsalz-Speichern. Im Mai 2011 ging die Gemasolar-Anlage von Torresol Energy SA (Getxo, Spanien) in Betrieb. Sie vereint das Solarturm-Design mit Flüssigsalz als Leit- und Speicherflüssigkeit und kann rund um die Uhr Strom produzieren.

Quelle: BrightSource Energy Inc. | solarserver.de

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Dienstag, 28. Juni 2011

Solarstrom für 70'000 Haushalte

Termosolar Alcazar, Gemeinschaftsunternehmen von SolarReserve (Santa Monica, Kalifornien, USA), Entwickler von Solar-Großkraftwerken, und Preneal S.A. (Madrid), spanischer Projektentwickler im Bereich erneuerbare Energien, errichten eine solarthermische Grossanlage. Die spanische Regierung hat dem Bau des solarthermischen 50 MW-Kraftwerks des Gemeinschaftsunternehmens in Alcazar de San Juan (Castilla-La Mancha) nach einem Ausschreibungsverfahren den Zuschlag erteilt.

Die Anlage von Termosolar Alcazar mit der neuen Solarturm-Technologie (concentrating solar power, CSP) und Flüssigsalzspeicher soll jederzeit abrufbaren Strom liefern und zur Versorgung Spaniens mit erneuerbaren Energien beitragen. Termosolar Alcazar (das Bild zeigt eine Computersimulation) erhielt den Zuschlag nach einer Ausschreibung. Darin wurden der Preis für den gelieferten Strom, die technologische Innovation und der fortgeschrittene Stand der Projektentwicklung bewertet. Das Solarthermie-Kraftwerk wird genügend sauberen, zuverlässigen Strom erzeugen, um 70.000 Haushalte in der Region zu versorgen und Spanien dabei zu helfen, die Klima- und Energieziele der EU zu erreichen. Diese umfassen die Senkung der Treibhausgas-Emissionen auf unter 20 Prozent der Werte im Jahr 1990. 20 Prozent des spanischen Energieverbrauchs sollen aus erneuerbaren Energiequellen gedeckt werden. Außerdem strebt die Regierung eine 20-prozentige Senkung des Primärenergieverbrauchs im Vergleich zum erwarteten Wert an.

Bei dem Projekt werden große Mengen an spanischen und US-amerikanischen Materialien, Ausrüstung und Planungsleistungen benötigt. Dadurch werden laut Termosolar Alcazar in der zweijährigen Bauphase etwa 4.000 Arbeitsplätze in Spanien und über 2.500 in den USA geschaffen. In der Anlage kommt die Solarturm-Technologie von SolarReserve gekoppelt mit einem Flüssigsalzspeicher zum Einsatz, der von Pratt & Whitney Rocketdyne entwickelt wurde. Das ist ein Tochterunternehmen von United Technologies, das integrierte Energiespeichersysteme anbietet, um Strom bei Tag und Nacht bedarfsgerecht zu liefern. Dabei soll mit Trockenkühlung die selbe Stabilität, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit erreicht werden wie bei herkömmlichen Kraftwerken. Die Besonderheiten dieser Technologie in Verbindung mit der Möglichkeit, die Stromkosten zu senken, waren bei der Bewertung entscheidend, betont SolarReserve. Im November 2009 erhielt das Projekt von Termosolar Alcazar bereits eine Umweltverträglichkeitsbescheinigung (Declaracion de Impacto) der Verwaltung von Castilla-La Mancha.

Quelle: SolarReserve, LLC | solarserver.de

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Donnerstag, 17. März 2011

ABB goes solar

ABB wird sich mit 35 Prozent an Novatec Solar (ehemals Novatec Biosol) beteiligen, einem innovativen Technologie-Unternehmen im Bereich der konzentrierenden Solarthermie (Concentrated Solar Power) mit Sitz in Karlsruhe. ABB ergänzt damit das bereits grosse Engagement im Bereich der Photovoltaik.

Die Investition beinhaltet sowohl die Option, Novatec Solar zu 100 % zu übernehmen, als auch eine Kooperationsvereinbarung für zukünftige Solarkraftwerksprojekte. Die Unternehmen haben vereinbart, Stillschweigen über die finanziellen Details der Transaktion zu bewahren. CSP gehört zu den schnell wachsenden Sektoren der Branche der erneuerbaren Energien. Diese Investition ergänzt die bestehenden Aktivitäten von ABB in der Kraftwerksautomation, Elektrifizierung und Fernübertragung elektrischer Energie.

Novatec Solar ist ein führender Anbieter von Linear-Fresnel-Kollektortechnologie (wie sie das Bild zeigt), welche die Sonnenenergie mittels Flachspiegeln auf einen Receiver bündelt und so Dampf erzeugt. Der durch die Sonnenenergie erzeugte Dampf verringert den Bedarf an fossilen Brennstoffen zur Stromerzeugung in bestehenden oder neuen Kraftwerken sowie in Industrieanlagen mit grossem Wärmebedarf. Aufgrund der Verwendung von flachen Glasspiegeln und herkömmlichem Stahl und der einfachen Montage und Installation ist die Technologie von Novatec Solar sehr wettbewerbsfähig im Vergleich mit anderen CSP-Technologien. "Die Investition bringt uns der Entwicklung der solaren Stromerzeugung im grossen Massstab näher, unterstützt ABBs Fokus auf erneuerbare Energien und ergänzt unser eigenes Angebot im Bereich der Stromerzeugung," sagte Peter Leupp, Leiter der ABB Power Systems Division. "Die Einfachheit der Technik, die Finanzierbarkeit sowie der minimale Bedarf an Wasser und Boden sind Faktoren, die diese Technologie besonders in neuen Märkten, in denen ABB stark positioniert ist, attraktiv machen." Solarmedia hat bereits früher die Investitionen von ABB im Solarbereich dokumentiert. Sie betrafen in erster Linie photovoltaische Projekte - man benutze zum Auffinden der diversen Textdokumente die Suchfunktion rechts oben.

"Die strategische Investition von ABB wird dazu beitragen, die Position von Novatec Solar als eines der weltweit führenden Solarunternehmen weiter zu festigen", sagte Guido Belgiorno-Nettis, Vorsitzender des Aufsichtsrats der Novatec Solar und Joint Managing Director von Transfield Holdings, Mehrheitseigner von Novatec Solar. "ABB ist Vorreiterin bei der Erzeugung und Integration erneuerbarer Energien. Wir freuen uns darauf, mit ABB zusammenzuarbeiten und das Potenzial dieser Technologie gemeinsam auszuweiten."

Die Funktionstauglichkeit der durch Novatec Solar patentierten Linear-Fresnel-Technologie ist durch eine 1,4-Megawatt-Anlage nachgewiesen worden, die seit März 2009 an das spanische Stromnetz angeschlossen ist. Das Unternehmen errichtet zurzeit das weltweit erste kommerzielle 30-MW-Kraftwerk in Linear-Fresnel-Technik, ebenfalls in Spanien. Zudem hat es unlängst den Auftrag erhalten, ein 2000-MW-Kohlekraftwerk in Australien mit einer Solarfeldanlage zu ergänzen. Novatec Solar hat eine hoch automatisierte Produktionslinie und Solarfeldreinigungssysteme entwickelt. Das Unternehmen mit rund 80 Mitarbeitern ist auf der Hannover Messe 2009 mit dem Deutschen Industriepreis und weiteren Umweltpreisen ausgezeichnet worden.

Quelle: ABB

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Sonntag, 27. Februar 2011

Kraftvolle Solarthermie

Bislang werden Thermoöle in Parabolrinnenkraftwerken eingesetzt. Thermoöl fließt in den Absorberrohren (dunkles Rohr links im Bild). Auf diese Absorberrohre konzentrieren die Parabolspiegel das Licht, hier wird die Sonnenstrahlung in Wärme umgewandelt mit der für einen konventionellen Kraftwerksprozess Dampf erzeugt wird. In einer neu entwickelten Testanlage wird geschmolzenes Salz durch die Absorberrohre fließen.

Siemens Energy wird zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Partnern aus der deutschen Industrie eine Kraftwerks-Testanlage für den Betrieb mit geschmolzenem Salz (Molten Salt) als Wärmeträgermedium in Portugal errichten. Salz ist kostengünstiger als bisherige Wärmeträgermaterialen, außerdem kann ein Kraftwerk bei höheren Temperaturen arbeiten, wodurch der Wirkungsgrad steigt.

Über einen Zeitraum von drei Jahren soll die Anlage auf dem Gelände der Universität Evora rund 130 Kilometer südöstlich von Lissabon getestet und optimiert werden. Das DLR beteiligt sich an der Planung und konzeptionellen Auslegung der Versuchsanlage sowie der Qualifizierung des Kollektorfeldes. DLR-Forscher werden zudem den Versuchsbetrieb wissenschaftlich begleiten. Das Forschungsprojekt "High Performance Solarthermie (HPS)" wird vom Bundesumweltministerium gefördert. Zu den Projektpartnern zählen neben dem DLR, die K+S AG und Senior Berghöfer GmbH. Das Gelände und die Infrastruktur für die Anlage werden durch den portugiesischen Energieversorger Energias de Portugal (EdP) zur Verfügung gestellt.

Ziel des Forschungsvorhabens unter der Leitung von Siemens ist es, die Wirtschaftlichkeit und die Betriebssicherheit von Parabolrinnenkraftwerken mit flüssigem Salz als Wärmeträgermedium zu untersuchen. Diese Art solarthermischer Kraftwerke konzentriert das Sonnenlicht mit Parabolspiegeln auf ein Receiverrohr, in dem sich ein Wärmeträgermedium befindet. Während in heutigen kommerziellen Parabolrinnenkraftwerken Thermoöle als Wärmeträgermedium zum Einsatz kommen, welche einen Dauereinsatz von bis zu 400 Grad Celsius erlauben, soll die Testanlage mit geschmolzenem Salz bei Temperaturen oberhalb von 500 Grad Celsius betrieben werden. In einem neuartigen Durchlaufdampferzeuger gibt das Salz seine Energie an einen angeschlossenen Wasser-Dampf-Kreislauf ab. Die gegenüber dem Stand der Technik erhöhten Dampftemperaturen erlauben höhere Wirkungsgrade des Kraftwerksblocks.

Salz kann in Parabolrinnenkraftwerken nicht nur als Wärmeträgermedium eingesetzt werden, in heute schon existierenden Solarkraftwerken wird Flüssig-Salz in riesigen Tanks auch als Wärmespeicher eingesetzt. Solche Kraftwerke laufen mit einem Zweikreissystem, mit synthetischem Öl im Kollektorfeld und Flüssig-Salz im Speichersystem. Wird Salz als Speicher- und auch als Trägermedium eingesetzt, ist ein Zweikreissystem nicht mehr notwendig. Dies führt zu einer Senkung der Systemkomplexität und damit der Investitionen.

In der Testanlage sollen unterschiedliche Salze auf ihr Einsatzpotenzial hin untersucht werden. Dazu zählen etwa eine weiterentwickelte Form des bisher üblichen "Solar Salts", aber auch Salze auf Basis anderer Bestandteile. Die Herausforderung für die Entwicklung neuer Salze besteht unter anderem darin, Wärmeträgermaterialien mit niedrigem Schmelzpunkt zu finden. Das potenzielle Risiko von Einfrierungen in den salzführenden Systemen und die thermischen Verluste können dadurch signifikant reduziert werden. Mit der Testanlage sollen daher verbesserte Salzschmelzen, ein angepasstes Anlagen-Design und geeignete Betriebskonzepte entwickelt werden.

Quelle Text und Bild: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Samstag, 12. Februar 2011

Nordafrikas Solarpotential

Solarthermische Kraftwerke ergeben eine Win-Win-Situation für Nordafrika und Europa. Eine Fraunhofer Studie untersuchte Industriepotenziale der MENA-Region für diese Technologie. Es sieht gut aus für die Weltregion, die derzeit wegen politischer Umbrüche im Scheinwerferlicht steht.

Bereits in Betrieb: 50-MW-Parabolrinnen-Großkraftwerk im spanischen Andalusien mit Receivern und integriertem Wärmespeicher für sieben Stunden (Andasol1). ©Fraunhofer ISE



Weltweit ist derzeit ein starker Ausbau der Kapazitäten von solarthermischen Kraftwerken zu beobachten. Bis dato werden diese Concentrated Solar Power (CSP)-Kraftwerke vor allem in Südeuropa und den USA errichtet, obwohl Nordafrika und der Mittlere Osten global das größte Anwendungspotenzial und damit die größten Chancen für diese Technologie aufweisen. Die Region kann in Zukunft wirtschaftlich sehr stark vom Aufbau von CSP- Kraftwerkskapazitäten profitieren, wie eine neue Studie von Fraunhofer ISE und Fraunhofer ISI im Auftrag der Weltbank herausgefunden hat. Gleichzeitig zeigen europäische Anlagenbauer und Technologielieferanten laut der Studienergebnisse großes Interesse und die Bereitschaft, sich in Nordafrika und den Ländern des Mittleren Ostens zu engagieren.

Hintergrund der Studie ist das Vorhaben des Clean Technology Fund (CTF) der Weltbank, die Entwicklung von solarthermischen Kraftwerken in den MENA (Middle East & North Africa)-Ländern zu fördern. Ein Investitionsprogramm soll helfen, neue Kraftwerke in der MENA-Region zu finanzieren, eine lokale CSP Industrie zu entwickeln sowie zusätzliche Investitionen anzuziehen und die MENA-Länder am weltweiten Ausbau der erneuerbaren Energien teilhaben zu lassen.

Erfolg und Akzeptanz von solarthermischen Kraftwerksbauten in den fünf untersuchten Ländern (Ägypten, Algerien, Jordanien, Marokko und Tunesien) hängen stark von der Integration und Partizipation der lokalen Industrie ab. Die Studie »MENA Assessment of Local Manufacturing Potential for Concentrated Solar Power (CSP)-Projects« wurde vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI in Kooperation mit Ernst & Young erstellt. In Zusammenarbeit mit der Industrie in Nordafrika und Europa analysierten die Forscher die CSP-Wertschöpfungskette, die Produktionsprozesse für Kernkomponenten eines solarthermischen Kraftwerks sowie die Industriepotenziale in den MENA-Ländern. In einer Roadmap wird ein Aktionsplan zur Realisierung von lokalen Produktionskapazitäten aufgezeigt. Mario Ragwitz, Leiter der Studie am Fraunhofer ISI unterstreicht, dass mit dem Aktionsplan ein großes Potenzial lokaler Wertschöpfung und damit verbundener Umsätze und Arbeitsplätze erschlossen werden kann.

Laut der Studienergebnisse kann die lokale Wertschöpfung bei CSP Kraftwerken in der MENA-Region durchschnittlich bis zu 60 Prozent erreichen. Den Effekt durch lokale Wertschöpfung in der Region beziffert Christoph Kost, der Leiter der Studie am Fraunhofer ISE, auf 14,3 Mrd. US$, wenn eine nachhaltige, langfristige Nachfrage geschaffen wird. Bis 2025 können so 60 000 bis 80 000 neue, teils hoch qualifizierte permanente Arbeitsplätze in der MENA-Region entstehen. Damit profitieren die Länder vom Aufbau von Fertigungskapazitäten und umfangreichen Infrastrukturbauprojekten im Bereich erneuerbarer Energien, wenn sie ihre regionalen Vorteile ausschöpfen und Marktbarrieren abbauen. Auch die europäischen Anlagenbauer und Komponentenlieferanten sehen mittelfristig große Wachstumschancen in diesem Markt. Europa und MENA können so vom enormen Solarstrompotenzial der Region durch neue Absatzmärkte für die Unternehmen beider Kontinente Nutzen ziehen.

Die an der Studie beteiligten Fraunhofer-Institute haben 2009 das Fraunhofer-Center für Renewable Energy Innovation Policy RENIP gegründet, mit dem Ziel die Erfahrungen des Fraunhofer ISI bei Systemanalysen und Innovationsforschung und die breite Technologieexpertise des Fraunhofer ISE im Bereich Erneuerbare Energien für detaillierte Technologie- und Wirtschaftlichkeitsanalysen zu bündeln.

Quelle: Fraunhofer ISE

Freitag, 11. Februar 2011

Desertec wird konkret

Die Solarstrom-Initiative Desertec hat konkrete Planungen für ein erstes Referenzprojekt bekannt gegeben. An einem Abend in der Bayerischen Landesvertretung in Berlin kündigten Vertreter der Industrie-Initiative den Bau einer solarthermischen Anlage mit einer Leistung von 500 Megawatt in Marokko an - so viel wie ein Kohlekraftwerksblock von Vattenfall im Braunkohlekraftwerk Jänschwalde aufweist. 80 Prozent des von der Anlage produzierten Stromes sollen nach Europa exportiert werden.

Im Beisein von Bundeswirtschaftsminister Rainer Brüderle (FDP) und Bayerns Ministerpräsident Horst Seehofer (CSU) erklärte Paul van Son, Chef der Desertec-Initiative, die Bauarbeiten und Möglichkeiten einer finanziellen Beteiligung sollten 2013 ausgeschrieben werden. 2015 oder 2016 solle die Anlage ans Netz gehen, Standort könnte Ouarzazate werden, rund 200 Kilometer von der Küste entfernt. Geplant seien Investitionen von gut zwei Milliarden Euro, die Pilotanlage solle die Machbarkeit des Wüstenstrom-Projekts prüfen.

Desertec war Ende 2009 an den Start gegangen und gilt als das derzeit ehrgeizigste Infrastrukturprojekt der Welt (siehe auch Solarmedia vom 14. September 2010). Beteiligt sind neben Siemens Energieriesen wie Eon und RWE, die Deutsche Bank oder die Münchener Rück: Sie sollen das Investitionsvolumen in Höhe von 400 Milliarden Euro schultern. Erfahrungen aus der Offshore-Euphorie zeigen allerdings, dass Namen wie RWE oder Eon in solch einem Konsortium eher eine Verzögerung als die Planrealisierung bedeuten. Schließlich könnte ein Erfolg des Projektes die eigenen Investitionen in Kohlekraftwerke in Deutschland gefährden.

Quelle: klimaretter.org

Mittwoch, 9. Februar 2011

PV-Strom konkurrenzfähig

Diese Meldung geht in ihrer Bedeutung weit über die Spekulationen hinaus, Sonnenstrom werde demnächst die so genannte Grid Parity erreichen. Denn für sonnenreiche Gebiete wird nun die Konkurrenzfähigkeit bei der Produktion angepeilt.

Was sich durch die Meldungen zu Grossanlagen für die photovoltaische Stromproduktion abzeichnete (siehe Solarmedia vom 21. Januar 2011), rückt für besonders sonnige Gebiete wie Kalifornien in Reichweite. Nicht mehr nur Grid Parity, also die Kostengleichheit für Strom aus eigener Solarproduktion mit Elektrizität aus der Steckdose, sondern die absolute Wettbewerbsfähigkeit der solaren Stromerzeugung wird bald Realität. Dabei sieht es für die klassische Photovoltaik (PV), also die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Strom über Solarzellen, besser aus als für die thermische Stromerzeugung in Grosskraftwerken.

Letztere, auch Concentrated Solar Power oder kurz CSP geheissen und beispielsweise für die Sonnenkraftwerke des Nordafrikaprojekts Desertec vorgesehen, hat gegenüber der PV Vorteile (wie Speichermöglichkeiten), aber auch Nachteile (nur in Grossprojekten mit riesigem Kapitalaufwand). In einem Bericht von GTM Research wurden die beiden solaren Erzeugungsvarianten einander gegenüber gestellt. Mit dem eindeutigen Verdikt, dass CSP kWh-Preise von 10 bis 12 US-Cent erwarten lasse – Photovoltaik hingegen mit 7 bis 8 US-Cent bereits deutlich günstigere Prognosen zulässt. Selbst wenn CSP dank grosser Salzspeicher Reservekapazität für die sonnenlose Zeit anbietet.

Wem das zu sehr nach Zukunftsmusik tönt, so zeigt der Blick auf das Erreichte: Weil die Photovoltaik in den letzten drei Jahren eine beispiellose Verbilligung erfuhr (um rund die Hälfte vor allem wegen billigerem Silizium und besserer Ausbeute), sind die Stromgestehungskosten pro Kilowattstunde (kWh) unterdessen auch in Mitteleuropa bereits nahe jener für konventionelle Energieformen, also etwa Kohle-, Atom- oder eben auch Windstrom. Der in Deutschland gültige Einspeisetarif für 22 Eurocent je kWh liegt nur noch einen Drittel über jenem für Offshore-Windstrom (15 ç).

Und nun also die Meldung aus den USA, wonach in Kalifornien die staatliche Zulassungsbehörde SCE Anfragen erhielt für Solarkraftwerke mit insgesamt 250 Megawatt Kapazität, die eine Produktion von 567 GWh erreichen sollen – zu einem Preis, der unter jenem der Stromerzeugung in Gaskraftwerken liegen wird. In der Mitteilung der Plattform Renewableenergyworld heisst es dazu bedauernd, Details über die auf 20 Jahre Laufzeit hin berechnete Leistung seien vertraulich und deshalb nicht überprüfbar. Aber auf jeden Fall zeigten die Anfragen für Werke, die nicht einmal speziell gross sind (5 bis 20 MWp), dass Betreiber davon überzeugt sind, die Konkurrenzfähigkeit auf Seiten der Produkton bald zu erreichen. Was insbesondere auch von Bedeutung sein wird für den Konkurrenzkampf der solaren mit der atomaren Energieerzeugung - für die in den neuen und teureren AKW mit Preisen um die 10 US-Cent gerechnet wird.

© Solarmedia

Mittwoch, 24. November 2010

Solar-Grossmacht Saudi-Arabien

Das Königreich Saudi-Arabien ist vor allem bekannt als der weltgrößte Lieferant von Rohöl. Dieses einseitige Bild könnte bald eine neue Facette bekommen, berichtet die Berliner Managementberatung Apricum. Saudi-Arabien will sich als Solarstromproduzent im Gigawatt-Maßstab und wichtigster Produktionsstandort für Solartechnologie in der MENA-Region positionieren.

2 MW-Solarstromanlage auf dem Dach der King Abdullah University of Science and Technology - neben der grossflächigen solarthermischen Stromerzeugung entstehen in Saudi-Arabien auch photovoltaische Anlagen.






Im Oktober veranstaltete Saudi-Arabiens größtes Ölunternehmen, Saudi Aramco, an seinem Stammsitz in Dhahran das "Saudi Solar Energy Forum", an dem knapp 300 Vertreter führender saudischer Unternehmen, Forschungseinrichtungen und staatlicher Organisationen sowie Solar-Firmen aus Europa, den USA und Asien teilnahmen. Apricum unterstützte Saudi Aramco bei der Konzeption und Gestaltung der Agenda. Im Mittelpunkt stand der Ideen- und Erfahrungsaustausch zur Entwicklung einer Solarindustrie in Saudi-Arabien. Die Teilnehmer diskutierten, welche aktuellen Fortschritte gemacht wurden, welche Hindernisse es zu bewältigen gilt, welche Strategien verfolgt werden sollten und welche Pläne es gibt. Viele der Teilnehmer äußerten ein reges Interesse daran, bald ins Solargeschäft einzusteigen bzw. ihre derzeitigen Aktivitäten in diesem Bereich zu intensivieren.

Saudi Aramco hat, genau wie einige andere saudische Großunternehmen, bereits eine eigene Solar-Roadmap aufgestellt. Derzeit wertet das Unternehmen Angebote für die Installation von solarthermischen Kraftwerken (CSP) und Photovoltaik-Pilotanlagen aus, die bereits 2011 gebaut werden sollen. Mithilfe dieser Pilotanlagen hofft Saudi Aramco, die Technologien zu identifizieren, die für die extremen Bedingungen auf der arabischen Halbinsel am besten geeignet sind. Im nächsten Schritt will der Konzern ab 2014 dann große Solarparks im Gigawattmaßstab realisieren.

Die Beweggründe für Saudi-Arabien sind offensichtlich, betont Apricum: Jedes Barrel Öl, das nicht zur nationalen Stromversorgung eingesetzt wird, kann auf dem Weltmarkt gewinnbringend verkauft werden. Die Menge, um die es geht, ist beachtlich: Gegenwärtig werden jedes Jahr rund 320 Millionen Barrel Rohöl in Saudi-Arabien wortwörtlich verbrannt, um Strom zu erzeugen. Das entspricht etwa zehn Prozent der jährlichen Ölproduktion des Landes. Bedenke man weiterhin, dass der Energiebedarf in Saudi-Arabien jedes Jahr um sechs Prozent steigt, sei das große Interesse an Alternativen für die nationale Energieversorgung nachvollziehbar.

Saudi Aramcos Engagement und das steigende Interesse anderer saudischer Unternehmen im Solarsektor sind wichtige Indizien dafür, dass in Saudi Arabien ein Paradigmenwechsel hin zu einer alternativen Energieerzeugung stattfindet. Die im April dieses Jahres gegründete King Abdullah City for Atomic and Renewable Energy (KA-CARE) fügt sich gut in dieses Bild ein. KA-CARE ist eine staatliche Institution mit dem Ziel, aktiv die Entwicklung der Solarenergie und anderer alternativer Energien voranzutreiben. Während der nächsten Monate wird erwartet, dass KA-CARE einen nationalen Energie-Masterplan vorlegen wird, der den gesetzlichen Rahmen für den heimischen Solarmarkt definiert.

Mit seinem überdurchschnittlich hohen und stetig steigenden Energiebedarf sowie großen Land- und Kapitalressourcen hat Saudi-Arabien das Potenzial, schon bald ein führender Solarmarkt zu werden. Apricum erwartet für das Jahr 2014 eine kumulierte installierte Leistung von 14 GW. Des Weiteren kann das Königreich führender Standort für die Solarproduktion in der MENA Region werden. Besonders für Aktivitäten zur Produktion von CSP und PV, wie die Herstellung von Polysilizium, Ingots und Wafern, ist der Standort attraktiv. Drei saudische Polysilizium-Produktionsprojekte mit einer Gesamtkapazität von 16.500 Tonnen sind derzeit in der Planung. Die Standortvorteile für die Solarproduktion in Saudi-Arabien sind offensichtlich - niedrige Kosten für Strom, Zugang zu Kapital und ein großer Wachstumsmarkt.

Quelle: Solarserver

Dienstag, 14. September 2010

Jenseits von Desertec

Bläulich schimmern sie auf Dächern und Äckern, die Solarmodule. Doch Photovoltaik ist nicht der einzige Weg, um aus Sonnenlicht Strom herzustellen. Solarthermische Großkraftwerke treten mehr und mehr in den Vordergrund. Die Technik ist vielversprechend, erprobt – und eigentlich ein alter Hut. Eine Studie - ausgewertet von Ecoreporter - attestiert deutschen Unternehmen großes Marktpotenzial.

In diesem Punkt war er seiner Zeit weit voraus, der Deutsche Reichstag: 1916 bewilligte er immerhin 200.000 Reichsmark, um ein Solarkraftwerk im damaligen Deutsch-Südwest-Afrika zu bauen. Es sollte die Parabolrinnen-Technik nutzen, also gewölbte Spiegel. Sie werfen die Sonnenstrahlen gebündelt auf ein Rohr, in dem sich eine Flüssigkeit so erhitzt, dass sie verdampft. Der Dampf treibt eine ganz normale Turbine an, die wiederum einen Generator, und der erzeugt Strom. Der Erste Weltkrieg durchkreuzte die deutschen Sonnenstrompläne für Afrika, und lange verfolgte niemand ernsthaft die Idee solcher solarthermischer Großkraftwerke. Erst die Erdölkrise in den siebziger Jahren ließ die Idee wiederauferstehen. Es entstanden Demonstrations-Solaranlagen mit Parabolrinnen in den USA und Spanien. 1984 schließlich ging ein Parabolrinnenkraftwerk in Südkalifornien in den kommerziellen Betrieb. Mittlerweile gibt es die dritte Generation solcher Anlagen. Sie können Wärme speichern und so mit Zeitverzögerung Strom erzeugen. Also nicht nur, wenn die Sonne scheint - ein großer Vorteil gegenüber der Photovoltaik.

Das Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie hält die Parabolrinnen-Technik für die wirtschaftlichste Art solarthermischer Kraftwerke. Die heißen im Englischen „concentrated solar power“, daher werden sie allgemein CSP abgekürzt. Einer Studie des Instituts zufolge waren 2009 CSP-Kraftwerke mit einer Gesamtleistung von mehr als 600 Megawatt elektrisch (MWe) in Betrieb, mehr als 93 Prozent davon sind Parabolrinnenkraftwerke. Die restliche Leistung stammt aus konkurrierenden Technologien, die größtenteils noch in der Testphase sind.

Fast alle CSP-Kraftwerke laufen bisher in den USA und Spanien. Aber nun sind neue Kraftwerke mit einer Gesamtleistung von 5.700 MWe in Planung. Bekannt ist das Wüstenstromprojekt Desertec, das bis 2020 eine Kraftwerkskapazität von 2.000 MWe erreichen und Sonnenstrom aus der Sahara und Nordafrika nach Europa importieren soll. Zum Vergleich: Ein modernes Atomkraftwerk leistet im Schnitt 1.000 MWe. In Deutschland produzierten im vergangenen Jahr 17 Atomkraftwerke mit einer Nennleistung von 20.000 MWe.

Während das Großprojekt Desertec erst auf dem Papier existiert, nimmt die Parbolrinnentechnik anderswo bereits gehörig Fahrt auf: Ende Juli 2010 brachte die Abengoa S.A. aus Madrid das 50-MWe-Kraftwerk „Solnova 4“ nahe Sevilla ans Stromnetz. Damit erhöhte das Unternehmen nach eigenen Angaben die Gesamtleistung seine CSP-Anlagenparks auf fast 200 MW. Zur Jahreswende 2011/2012 will Abengoa S.A. zwei weitere 50-MWe- Parabolrinnen-Kraftwerke Betrieb nehmen. Bei Bau und Planung von „Andasol“, einem großen Parabolrinnenkraftwerk in Andalusien (siehe Bild oben), führt die deutsche Solar Millennium AG aus Erlangen die Feder. Die ersten beiden Kraftwerksteile von Andasol erzeugen seit 2009 Strom, Teil drei soll Mitte 2011 anlaufen. Jeder Kraftwerksteil hat eine halbe Million Quadratmeter Kollektorfläche und leistet 50 MWe. Speicher sorgen dafür, dass auch in der Nacht die Lichter nicht ausgehen. Ein voller Speicher treibt eine Turbine immerhin über sieben Stunden weiter an. Partner der Solar Millennium AG ist unter anderem die spanische ACS/Cobra-Gruppe, der größte Baukonzern und Anlagenbauer Spaniens. Die ACS/Cobra-Gruppe hat 2009 das solarthermische Kraftwerk Extresol 1 in der Region Extremadura in Betrieb genommen und will alleine weitere Anlagen errichten.

Auch die Siemens AG setzt auf solarthermische Kraftwerke. Zunächst hatte Siemens Turbinen und Receiver zugeliefert. Ab März 2009 kaufte der Konzern sich dann in verschiedene Unternehmen im CSP-Sektor ein und übernahm die israelische Solels Energy Systems Ltd . Das Unternehmen plant, baut und betreibt Parabolrinnenkraftwerke unter anderem in der Mojave-Wüste in den USA. Siemens will künftig solarthermische Kraftwerke in Eigenregie bauen. Derzeit kann der Konzern 70 Prozent aller notwendigen Bauteile aus den eigenen Regalen holen. Das erste eigene solarthermische Kraftwerk soll rund 80 Kilometer von Sevilla entfernt entstehen und den Konzern rund 300 Millionen Euro kosten. Den Bau der Anlage kündigte Siemens im April 2010 an.

Ein weiterer Projektierer und Betreiber von CSP-Großanlagen ist Acciona Energy, eine Tochter des börsennotierten Mischkonzerns Acciona S.A aus Madrid. Das Unternehmen hat 2007 das solarthermische Kraftwerk Nevada One (64 MWe) bei Las Vegas ans Stromnetz angeschlossen, 2009 folgten Arvado I und II in der spanischen Extremadura. Zahlreiche weitere Konzerne sind mit Firmensparten oder Joint Ventures im Bereich solarthermische Kraftwerke aktiv. Dazu zählen die Ferrostaal AG, E.ON, der US-Energiekonzern NextEra Energy Inc., Iberdrola SA, Aries Ingeniería y Sistemas SA oder Ausra Ltd., die im März 2010 von der Erneuerbare-Energie-Sparte des französischen Nuklear-Konzerns Areva gekauft wurde. Bei der NextEra Energy Inc., ehemals FPL Group, spielt solarthermische Kraftwerkstechnologie neben Windkraft und auch Nuklearenergie bislang eine untergeordnete Rolle. Ein wichtiger Zulieferant ist Schott Solar, eine Tochter des Spezialglasherstellers Schott AG. „Solche Zulieferer gehen dazu über, ihre Produktion nach Spanien zu verlagern“, sagt Dr. Peter Viebahn vom Wuppertal-Institut.

„In den vergangenen Jahren hat sich speziell in Spanien und den USA bei solarthermischen Kraftwerken viel bewegt“, so Viebahn weiter. Solar Millennium etwa verstärkt die Aktivitäten in Nordamerika und plant derzeit zwei Solarkraftwerke mit je über 240 MWe in Kalifornien und in Nevada. Das kalifornische Unternehmen BrightSource Energy will bis 2016 sogar 14 solarthermische Großkraftwerke im Südwesten der USA bauen. BrightSource Energy, nicht an der Börse notiert, hat bisher Kapital bei Konzernen eingesammelt, wie BP, Google, Alstom, und Finanzdienstleistern, wie VantagePoint Venture Partners, Morgan Stanley und Draper Fisher Jurvetson.

Das Wachstum im CSP-Sektor steht einer Studie des Wuppertal Instituts im Auftrag von Greenpeace aus dem Jahr 2009 noch am Anfang. Laut Studie gehen die Umweltaktivisten davon aus, dass solarthermische Kraftwerke weltweit im Jahr 2030 rund 231.000 MWe leisten werden. Die Internationale Energie Agentur kommt in ihrer Prognose auf einen viel niedrigeren Wert. Sie erwartet bis 2030 eine installierte Leistung von immerhin 13.000 MWe. Deutsche Marktakteure wie Solar Millennium, Siemens und Schott Solar könnten laut Studie mit über 40 Prozent an der Wertschöpfung beteiligt sein. Erst aber müssten die Hersteller ihre Kapazitäten massiv ausbauen, so Viebahn. Fraglich sei allerdings die Entwicklung in Europas CSP-Vorreiterland Spanien. Seit der Finanzkrise muss Spanien sparen. Deswegen hat das Land angekündigt, die Förderung für Erneuerbare Energien massiv zu kürzen. Noch sieht die Branche der Entwicklung in Spanien gelassen entgegen. „Die vorgesehenen Gesetzesänderungen sind aus unserer Sicht marginal. Sie werden für die Branche keine wirtschaftlichen Auswirkungen haben“, erklärte Solar Millennium-Sprecher Sven Moornann.

Quelle: Ecoreporter

Mittwoch, 11. August 2010

Solarthermie «on the move»

Immer mehr grosse solarthermische Anlagen sind in Bau. Der deutsche Energiekonzern E.on etwa meldet Fortschritte bei zwei riesigen Anlagen in Spanien, die Zehntausende von Haushalten mit Solarstrom versorgen werden.

Die spanische Abengoa Solar und E.ON Climate & Renewables haben über die Hälfte ihres ersten Solarkraftwerks in Écija bei Sevilla in Spanien fertig gestellt, wie das deutsche Unternehmen meldet. Über 200 Mitarbeiter sind derzeit am Bau von zwei hochmodernen Kraftwerken beteiligt. Beide Projekte liegen im Zeitplan. Helioenergy 1 und 2 sind Parabolrinnen-Kraftwerke. Die Parabolrinnen fangen die Sonnenstrahlen mit Hilfe von Spiegeln (siehe Bild) auf und konzentrieren sie so, dass eine Flüssigkeit auf zirka 400ºC erhitzt wird. Dieses Medium wird über eine Reihe von Wärmetauschern in Hochdruckdampf umgewandelt. Mit dem Dampf wird dann eine herkömmliche Dampfturbine zur Stromerzeugung angetrieben.

Die Kraftwerke haben eine elektrische Leistung von jeweils 50 Megawatt und sollen Ende 2011 bzw. Anfang 2012 in Betrieb genommen werden. Mit dem dann in den beiden Kraftwerken erzeugten Strom können bei einer Verringerung der CO2-Emissionen um zirka 63.000 Tonnen 52.000 Haushalte versorgt werden. Abengoa Solar und E. ON Climate & Renewables haben die Finanzierung für die Anlagen Helioenergy 1 & 2 über Gesamtinvestitionen in Höhe von 310 Millionen Euro abgeschlossen. Zwölf Kreditinstitute sind daran beteiligt: Banco Popular, Banco Santander, Banesto, Bankinter, Barclays, Caja Madrid, Cajasol, Crédite Agricole Corporate and Investment Bank (CA-CIB), La Caixa, SMBC, Societé Générale, und Unicaja.

Die beteiligten Partner haben vor kurzem die Finanzierung der Projekte1 unter Dach und Fach gebracht. Santiago Seage, CEO von Abengoa Solar, sagte dazu: “Die finanzielle Absicherung durch zwölf führende Kreditinstitute ist ein Erfolg und Ausdruck des Vertrauens der Finanzwirtschaft in diese hervorragende Projekte”. Frank Mastiaux, CEO von E.ON Climate & Renewables, unterstrich seinerseits: “Der große Fortschritt bei unserem Bauvorhaben zeigt, dass die Partnerschaft zwischen E.ON und Abengoa Solar erstklassige Kraftwerkstechnik hervorbringt. Diese Partnerschaft ist ein wichtiger Schritt dahin, aus der Solarenergie ein zweites Standbein für die Wachstumsstrategie der E.ON in Bezug auf die Erneuerbaren zu machen".

Miguel Antoñanzas, Präsident von E.ON España, ergänzte: "Durch diese Projekte wird der Umbau des Erzeugungsportfolios der E.ON in Spanien hin zu einem diversifizierten und umweltfreundlichen Mix mit über 4.500 MW auf der iberischen Halbinsel auf eine solide Grundlage gestellt". Beide Unternehmen sind Gründungsmitglieder der DII (Desertec) für die Entwicklung von Projekten zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen in Wüstengebieten des Mittleren Ostens und Nordafrikas.

Weitere Informationen unter www.abengoasolar.com.

Quelle: E.on

Montag, 19. Juli 2010

Erneuerbar - rund um die Uhr

Energieforscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben zusammen mit Partnern aus Europa, Brasilien und Mexico das solare Hybrid-Kraftwerk SOLHYCO im südspanischen Almería in Betrieb genommen. Mit ihm steht Erneuerbare Energie rund um die Uhr zur Verfügung.

Solange die Sonne scheint, kann das Kraftwerk mit Solarenergie betrieben werden, in der Nacht und bei Bewölkung wird mit Dieseltreibstoff zugefeuert. Ist dieser Kraft- ein Biotreibstoff, so kann es rund um die Uhr Strom aus Erneuerbaren Energien erzeugen.

Kontrollblick auf die dunklen Absorberrohre im Strahlungsempfänger (Bild DLR)






Das Versuchskraftwerk SOLHYCO ist auf dem großen Solarturm CESA-1 der Plataforma Solar de Almería installiert. Scheint die Sonne, lenken die Heliostate des Spiegelfeldes die Sonnenstrahlen auf einen dort in 60 Meter Höhe montierten Strahlungsempfänger. Die gebündelte Sonnenstrahlung erhitzt die im Strahlungsempfänger angebrachten, metallischen Absorberrohre auf über 800 Grad Celsius. Mit dieser Hitze wird die durch die Absorberrohre strömende Luft erwärmt, die dann eine 100-Kilowatt-Mikrogasturbine mit angeschlossenem Generator zur Stromproduktion antreibt.

In der Nacht oder bei Wolken kann die Mikrogasturbine mit Kraftstoff betrieben werden. Ein weiterer Vorteil: die Betreiber können dafür ganz unterschiedliche Kraftstoffe wie zum Beispiel Biogas, Biodiesel, Erdgas oder Diesel verwenden. Durch die Nutzung der Solarenergie erwartet Projektleiter Peter Heller, dass bei einem typischen Dauerbetrieb einer solchen Anlage von etwa 4000 Volllaststunden pro Jahr zirka 36 Prozent des Brennstoffs eingespart werden können. Der Wirkungsgrad des Solarkraftwerkes ist besonders hoch, weil die Wärme in einem Rückgewinnungssystem wieder in die Turbine zurückgeleitet werden kann.

In einem ersten Teil des Projektes hatten die DLR-Energieforscher einen neuartigen effizienten Strahlungsempfänger, einen Rohrreceiver aus profilierten Mehrschichtrohren (PML = "Profiled Multilayer") entwickelt. Diese Technologie wurde im Labor erprobt und verspricht eine gleichmäßigere Temperaturverteilung über den Umfang des Rohres als bei gewöhnlichen Absorberrohren. Die PML-Rohre sind aus insgesamt drei unterschiedlichen Schichten aufgebaut: Die äußerste Metall-Schicht aus einer Hochtemperaturlegierung kann der starken Sonneneinstrahlung standhalten und ist korrosionsfest. Die dann folgende Kupferschicht verteilt die Hitze schnell und sorgt dafür, dass alle Bereiche des Rohres gleichmäßig heiß werden. Die innerste Metallschicht wiederum widersteht dem Innendruck infolge der durchströmenden komprimierten Luft und leitet die Wärme durch ein im Rohr eingeprägtes Profil gut an die Luft weiter. Die Energieforscher gehen davon aus, dass sie bei Solarbetrieb 80 Prozent der auf den Receiver treffenden konzentrierten Sonnenstrahlung in Wärme umwandeln können.

Ein großer Vorteil der Rohrreceiver gegenüber den bislang eingesetzten volumetrischen Receivern, das sind poröse Keramik- oder Metallzylinder, durch die die Luft strömt und sich dabei aufheizt, ist die erhöhte Wirtschaftlichkeit durch niedrigere sicherheits- und betriebstechnische Anforderungen. Rohrreceiver sind einfacher aufgebaut, ihre Fertigung ist weitgehend automatisierbar, sie benötigen praktisch keine Wartung und sind auch in der Betriebsführung sehr einfach zu handhabende Komponenten.

Das entwickelte Kleinkraftwerk wäre in der Lage zirka 50 Haushalte mit Strom zu versorgen. Für die Zukunft planen die DLR-Forscher das Prinzip des Hybridkraftwerkes weiterzuentwickeln und ein fünf Megawatt Kraftwerk zu konzipieren.

Quelle: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Samstag, 17. Juli 2010

Solarchampions aus dem Süden

Unstetig zwar, aber mit wachsender Bedeutung etablieren sich Spanien und Italien in der solaren Stromerzeugung. Während die Stiefelnation 2010 wohl definitiv der weltweit zweitwichtigste Markt für Photovoltaik wird, erobert der frühere PV-Champion Spanien die Spitze in der solarthermischen Elektrizität. Die geschaffenen Kapazitäten erreichen AKW-Dimensionen.

Vor zwei Jahren noch glänzte Spanien mit einem bis dahin für unmöglich gehaltenen Zubau bei der Photovoltaik (PV). Annähernd drei Gigawatt Leistung wurden für die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Strom errichtet. Die finanzielle Dauerbelastung erwies sich in der Folge als zu gross und die regierenden Sozialdemokraten fuhren die PV-Förderung radikal zurück. Dafür gelangte eine andere solare Energiegewinnung in Spanien die Oberhand, begünstigt durch sowohl die klimatischen Verhältnisse als auch die wenig besiedelten ländlichen Regionen. Concentrated Solar Power (CSP) lautet das Stichwort, gemeint ist das Einfangen der Sonnenstrahlen mit riesigen Spiegelanordnungen, die entweder die Flüssigkeit in einem so genannten Receiver erhitzen – meist kommt ein Öl zur Anwendung. Oder die Spiegel lenken das Sonnenlicht auf einen Turm (siehe Bild), über den dann die Energie wie beim «flachen» System zu Turbinen gelenkt und in Elektrizität umgewandelt wird.

In der CSP-Technologie hat Spanien nun sogar die bislang führenden USA überholt. Diese hatten schon in den 80er Jahren in den Wüsten Nevadas Grossanlagen errichtet. Sie funktionierten an sich klaglos, wurden aber angesichts der Ölpreisbaisse der folgenden beiden Jahrzehnte bedeutungslos. Erst jetzt planen auch die USA, sogar mit hundertmillionenfacher Dollarunterstützung der Regierung, neue CSP-Werke. Spanien hat sie schon und damit, wie die Madrider Tageszeitung El Pais diese Woche meldete, vom Volumen her gesehen, die Spitze übernommen (mit installierter Leistung von 432 MW gegenüber 422 MW der USA). Bereits sind rund 20 weitere Anlagen auf der iberischen Halbinsel im Bau, an denen auch ein CH-EW beteiligt ist (siehe Solarmedia 6. August 2009). El Pais setzt die vorhandene Leistung jener eines ganzen AKW gleich und hebt als Vorteil gegenüber der Photovoltaik hervor, dass dank Speichermöglichkeit auch ein Teilbetrieb bei Dunkelheit möglich ist. Bis 2013 sollen sich die Kapazitäten verfünffachen.

Derweil setzt Italien voll auf die Photovoltaik, allen Berlusconi-Bekenntnissen zu neuen Atommeilern zum Trotz. Zwar wird die Einspeisevergütung über kurz oder lang sinken, neueste Meldungen sprechen von 20 bis 30 Prozent, oder auch einem schrittweisen Vorgehen mit dreimaliger Absenkung um jeweils deren sechs Prozent. Außerdem will die italienische Regierung den Ausbau der Photovoltaik deckeln. Das Limit soll demnach bei 3000 Megawatt bis 2013 liegen. Die Absenkung der Solarförderung in den kommenden drei Jahren wird nach Ansicht des Solarverbands GIFI das Wachstum aber nicht stoppen. Investitionen in Photovoltaik-Anlagen bleiben interessant.

So oder so erreicht Italien bereits 2010 einen Photovoltaik-Zubau von über einem Gigawatt Leistung (2009 waren es über 700 MW). Damit wird sich das Land an bedeutenden Mitbewerbern wie den USA oder Japan sowie der Ländergruppe Frankreich, Tschechien und Belgien vorbei an die weltweit zweite Position schieben. Einsamer Champion aber bleibt das viel nördlichere Deutschland, dem unterdessen ein sagenhafter Zubau von rund 8 GW vorausgesagt wird – auch das dann eine Kraftwerksleistung, die die Stromproduktion eines mittleren AKW erreicht.

© Solarmedia
/ Quellen: El Pais / Photovoltaik