Solarturmkraftwerk erzeugt Strom selbst in tiefster Nacht
Die größte Solarturmanlage der USA, Crescent Dunes in Nevada, steht kurz vor der Inbetriebnahme. Das Besondere der Solaranlage: Wie erzeugt rund um die Uhr Strom – selbst nachts. Tausende Spiegel schießen Sonnenstrahlen auf die Spitze des Turms, der die Energie in einem Flüssigsalzspeicher unterbringt. Die Turbogeneratoren zur Stromerzeugung liefert Siemens.
Die Solarturmanlage Crescent Dunes in Nevada soll noch dieses Jahr in Betrieb gehen und eine Leistung von 110 Megawatt erreichen. Eine Kilowattstunde soll weniger als 15 Cent kosten.
Foto: SolarReserve
Gleich zwei Weltrekorde stellen amerikanische Solarturmkraftwerke auf, die in diesem Jahr in Betrieb gehen. Invanpah in Kalifornien, unweit der Grenze zu Nevada, ist mit 123 Megawatt mit Abstand größer als alle anderen Anlagen dieser Art weltweit. Das Solarkraftwerk wurde vom US-Unternehmen Brightsource Energy gebaut und hat in einem Testlauf bereits Strom erzeugt. Innerhalb der nächsten Wochen soll der Regelbetrieb beginnen.
Solarturm Crescent Dunes produziert rund um die Uhr Strom
Crescent Dunes in Nevada ist mit 110 Megawatt zwar kleiner. Das Kraftwerk, das vom kalifornischen Unternehmen SolarReserve gebaut wird, ist allerdings die größte Solarturmanlage der USA, die rund um die Uhr Strom erzeugt. Die Wärme, die nachts verbraucht wird, bezieht der Dampfkreislauf aus einem riesigen Flüssigsalzspeicher. Tagsüber wird ein Teil der solaren Wärme dort gespeichert. Von der Sonne erhitzte Luft strömt dabei in Rohren durch das Salz und heizt es auf bis zu 540 Grad Celsius auf. Die Temperatur darf allerdings nicht unter 260 Grad sinken. Sonst kristallisiert das Salz, ein Vorgang, der sich nicht mehr rückgängig machen lässt.
Drittes Großkraftwerk ist ein 110-Megawatt-Koloss, der in der chilenischen Atacama-Wüste errichtet wird und ebenfalls rund um die Uhr Strom erzeugt. Es wird allerdings später fertig als Crescent Dunes, das von dem kalifornischen Unternehmen Solarreserve gebaut wird.
Weniger als 15 Cent pro Kilowattstunde
Wegen der hohen Temperatur, die der moderner Kohlekraftwerke nahe kommt, können konventionelle Turbogeneratoren statt Spezialanfertigungen eingesetzt werden. Dadurch reduzieren sich die Stromgestehungskosten. Erreichbar sind derzeit weniger als 15 Euro-Cent pro Kilowattstunde – und das, ohne die Umwelt auch nur ein bisschen zu belasten. Die insgesamt vier Turbogeneratoren für die nordamerikanischen Anlagen lieferten Siemens und Alstom.
Parabolrinnenkollektoren fokussieren die Sonne linienförmig und lenken die Strahlen auf ein Receiverrohr. Dort erhitzen sie ein Wärmeträgermedium, das Dampf erzeugt, der wie in einem konventionellen Kraftwerk eine Turbine antreibt.
Quelle: DLR
Solarturmkraftwerke wurden ursprünglich im spanisch-deutschen Solarforschungszentrum Plataforma Solar de Almeria entwickelt. Derzeit wird eine riesige Anlage in Algerien mit deutscher Technik und Finanzierung geplant. Vorbild ist eine Solarturmanlage am Forschungszentrum in Jülich. Die Solartumkraftwerke konkurrieren mit ebenfalls in Südspanien erforschten Parabolrinnenanlagen und Solarzellen. In Solarturmkraftwerken konzentrieren hunderttausende zimmertürgroße Spiegel, die der Sonne nachgeführt werden, Lichtstrahlen auf den Raum an der Spitze eines über 100 Meter hohen Turms. Dieser sogenannte Receiver ist mit Keramikkörpern gefüllt. Durch die Zwischenräume wird Luft gepumpt, die sich auf bis zu 1000 Grad Celsius erwärmt. Sie gibt ihre Energie in einem Wärmetauscher an einen Wasser-Dampf-Kreislauf ab.
Derzeit dominieren Solarkraftwerke mit Parabolrinnen den Markt
Zahlenmäßig dominieren derzeit Parabolrinnenanlagen, mit denen das Zeitalter der solarthermischen Kraftwerke begann. Schon in den Siebziger- und Achtzigerjahren entstand in Kalifornien die erste Großanlage. Mittlerweile gibt es zahlreiche weitere – vor allem in Spanien und den USA.
In Kraftwerken dieser Art konzentrieren Parabolspiegel die Infrarotstrahlen der Sonne auf ein Receiverrohr, das in der Brennlinie der Spiegel verläuft. Darin zirkuliert ein Thermoöl, das seine Energie an einen Wasser-Dampf-Kreislauf abgibt. Die meisten dieser Kraftwerke sind ebenfalls mit Pufferspeichern für die Nachtstromversorgung ausgestattet. Die hier erreichten Temperaturen liegen deutlich unter denen von Crescent Dunes.
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