Gesamtheitliche Optimierung der Kraftwerkstechnik
Im Projekt „CSP-Referenzkraftwerk“ haben Forschende des Instituts für Solarforschung gemeinsam mit Projektbeteiligten aus deutschen Industrieunternehmen eine Konzeptstudie für ein Solarturmkraftwerk mit Salzschmelze erstellt. Dieser Kraftwerkstyp hat das Potential, die aktuell als Referenz geltenden modernen Kraftwerke mit Parabolrinnentechnologie und Thermoöl als Wärmeträgerfluid zukünftig als Referenzkraftwerk abzulösen.
Kraftwerk Hami in China. Bild: sbp GmbH & Dongfang Boiler Corporation
Solarthermische Kraftwerke (CSP) mit integrierten thermischen Speichern erzeugen von der fluktuierenden Sonnenstrahlung entkoppelt bedarfsgerecht Strom. Um längere strahlungsarme Zeiträume zu überbrücken, kann das Kraftwerk fossile oder regenerative Brennstoffe zufeuern. In einem zukünftigen Energiesystem, das überwiegend auf erneuerbare Energiequellen setzt, können die grundlastfähigen solarthermischen Kraftwerke daher in sonnenreichen Ländern einen wichtigen Beitrag zur Sicherung der Stromversorgung 24/7 leisten. Bei künftig erhöhten Stromlieferungen aus den volatilen Energiequellen Wind und Sonne entlasten solarthermische Kraftwerke zudem die Stromnetze, da sie ihre Speicher bei Bedarf befüllen oder entladen können.
Wesentliches Ziel der Konzeptstudie ist es, ein CSP-Kraftwerk zu definieren, das dem Stand der Technik aus technischer, ökonomischer und ökologischer Sicht überlegen ist, dessen Subsysteme von deutschen Herstellern angeboten werden und bei dem trotz innovativen Technologieeinsatzes eine Finanzierbarkeit sichergestellt werden kann. Dies soll durch eine gesamtheitliche Optimierung der Kraftwerkstechnik erreicht werden. Zudem wird besonderer Wert auf kurzfristig realisierbare Anlagentechnik gelegt. Es wird eine hohe Akzeptanz und „Nachfrage“ für ein solches System seitens der Kraftwerksbranche erwartet, die dazu führt, dass viele Kraftwerksprojekte gleicher Bauart realisiert werden können.
Die Konzeptstudie bietet eine Vorlage für potenzielle Kunden, die CSP-Kraftwerke ausschreiben wollen. Wenn sie die in dieser Konzeptstudie definierten Spezifikationen des Referenzkraftwerks als Vorlage verwenden, ist gewährleistet, dass es zu technisch sinnvollen Ausschreibungen kommt, die von den Projektpartnern kompetent angeboten werden können.
Anlagenschema und Zuständigkeiten der Projektbeteiligten
Beispiel für die Optimierung der Kombination aus Heliostatfeld, Strahlungsempfänger und Turmhöhe
Projekt:
MAN Energy Solutions SE
sbp sonne GmbH
Steinmüller Engineering GmbH
Tractebel Engineering GmbH