Dienstag, 30. August 2016
Wissenschaftler des DLR-Instituts für Solarforschung und der marokkanischen Agentur für Solarenergie MASEN entwickeln einen Heliostattypen für den Einsatz in Marokko, der auch vor Ort gefertigt werden soll. Das vorrangige Ziel des Projektes ist die Kompetenzentwicklung der marokkanischen Industrie zur Produktion von Komponenten für solarthermische Kraftwerke, insbesondere von Heliostaten.
Heliostate sind aufgrund ihrer Kosten die wichtigste Komponente eines Solarkraftwerks
In einem kommerziellen solarthermischen Kraftwerk sind üblicherweise mehrere tausend Heliostate installiert. Das Spiegelfeld kommt damit auf einen Anteil an den Gesamtkosten eines Kraftwerks von rund 40 Prozent. Bezogen auf die Kosten sind Heliostate eine der wichtigsten Komponente eines Kraftwerks. Bei der Planung einer neuen Anlage sind die Anschaffungskosten sowie die während des Kraftwerksbetriebs zu erwartenden Wartungs- und Reparaturkosten der Heliostate daher extrem wichtige Parameter.
In Marokko sind die Voraussetzungen zur kostengünstigen Herstellung der Teilkomponenten eines Heliostaten, wie zum Beispiel Spiegelhalterung, Antriebsstrang, elektronische Bedienelemente und Kontrollsoftware grundsätzlich gegeben. Woran es noch fehlt, sind Erfahrung und Kenntnisse zur geforderten Qualität in diesem speziellen Bereich und geschulte Mitarbeiter.
Lokale Unternehmen sollen auch die Prototypen produzieren
In der ersten Phase des Projekts, von Oktober bis Dezember 2015, erstellten die Wissenschaftler das Konzeptdesign und knüpften erste Kontakte mit marokkanischen Industriepartnern: „Die ersten Reaktionen der kontaktierten Firmen waren sehr vielversprechend. Sie zeigen sich sehr motiviert, Technologien für erneuerbaren Energien im Land selbst zu entwickeln, zu bauen und zu betreiben. Dieses Engagement ist für uns bei solch einem komplexen Projekt sehr wichtig. Als nächstes werden marokkanische Konsortien ausgewählt, um Prototypen zu fertigen.“ so der Projektleiter des DLR Daniel Benitez.
Um den optimalen Heliostattyp zu finden, bewerteten die Wissenschaftler zunächst verschiedene Designoptionen. Am besten schnitt ein sogenannter „Lay-Down-Heliostat“ mit leichtgewichtiger Struktur ab, da er besonders für den Einsatz unter Wüstenbedingungen geeignet ist. Der präferierte Heliostat ist eine Entwicklung des DLR-Instituts für Solarforschung.
Um die Windlasten zu reduzieren und damit die Struktur leichter machen zu können, wird der „Lay-Down-Heliostat“ bei hohen Windgeschwindigkeiten (z.B. Sandstürmen) mit der Spiegelfläche in Richtung Boden positioniert. Auch nachts wird diese Ruheposition gewählt. Das hat den positiven Effekt, dass weniger Schmutzpartikel auf der Spiegeloberfläche anhaften, und somit Kosten und Wasser für die Spiegelreinigung gespart werden.
Seit Januar 2016 läuft die zweite Phase des Projekts, die sich über zwei Jahre erstrecken wird. Das detaillierte Heliostat-Design wird erarbeitet und die lokalen Industriepartner zur Produktion der ersten Prototypen werden ausgewählt. Ingenieure und Techniker der lokalen Industriepartner sollen vorab an Schulungen in MASEN’s Solarplattform in Ouarzazate teilnehmen. Die marokkanischen Fachkräfte lernen hier auch, auf welche Qualitätskriterien sie besonders achten müssen. Die Entwickler erhoffen sich aus den ersten Erfahrungen der Partner mit den Protypen Hinweise auf Verbesserungsmöglichkeiten an Funktion und Design. Zum Abschluss des Projektes erfolgt die Qualitätsprüfung auf der Solarplattform von MASEN in Ouarzazate.
Das Projekt wird auf deutscher Seite durch das Auswärtige Amt gefördert.