Solarstrom XXL

Der technologische Fortschritt in Verbindung mit staatlichen Vorschriften und Anreizen hat einen neuen Boom beim großflächigen Ausbau der Solarstromproduktion ausgelöst. Spanien und die Vereinigten Staaten sind die beiden führenden Länder in der Entwicklung von konzentrierter Solarenergie (CSP) und errichten riesige Solarkraftwerke.

In den USA sind CSP-Anlagen bereits seit den 1980er Jahren in Betrieb, doch neue staatliche Vorschriften lösten 2006 eine neue Investitionswelle aus, und es sind Dutzende Projekte in Planung. Gleichzeitig hat die spanische Regierung durch Einspeisevergütungen massive Investitionen in Solarenergie angestoßen und CSP-Anlagen zu einem profitablen Geschäft gemacht.

Vorteile von konzentrierter Solarenergie (CSP)

Im Vergleich zur Photovoltaik (PV)-Technologie, die Strom direkt aus Sonnenstrahlung erzeugt, nutzt die CSP-Technologie große, sonnennachgeführte Spiegel, um Sonnenstrahlung zu bündeln. Diese wird von einem Wärmeträgermedium aufgenommen, das die thermische Energie anschließend zur Dampferzeugung überträgt. Dampfturbinen treiben einen Generator an, der Strom erzeugt. Auf dieser Grundlage gibt es verschiedene CSP-Technologien, zum Beispiel Parabolrinnen- und Solarturmsysteme (siehe Infobox).

„CSP-Technologie ist günstiger als PV, wenn sie in Regionen mit viel Sonne und meist klarem Himmel installiert wird, da sich die Sonnenstrahlung konzentrieren lässt“, sagt Cédric Philibert, Senior Analyst der Renewable Energy Unit bei der Internationalen Energieagentur (IEA). Während Solarstrom aus PV etwa 25 Eurocent pro Kilowattstunde kostet, liegt der Preis für Solarstrom aus CSP je nach Standort bei 13 bis 20 Eurocent pro Kilowattstunde, so Philibert.

Dank der thermischen Phase können CSP-Anlagen eine garantierte Leistung bereitstellen. „Wärme zu speichern ist viel günstiger als Strom zu speichern“, erklärt Philibert. „Es ist besser, die Wärme zu speichern, bevor sie in Strom umgewandelt wird.“

Geeignete Standorte für CSP

CSP-Anlagen können auch mit Backup-Systemen ausgestattet werden, die fossile Brennstoffe nutzen, und das mit nur geringem Mehraufwand. So kann der Betrieb der Anlagen auch an längeren bewölkten Tagen sichergestellt werden.

CSP-Anlagen werden in der Regel in Regionen gebaut, in denen die Spitzenlast im Sommer auftritt und Strom hauptsächlich für Klimaanlagen, nicht für Heizung benötigt wird. In diesen Gebieten fällt die verfügbare Sonnenstrahlung mit der Spitzenlast zusammen.

Ein solches Gebiet ist Sanlúcar la Mayor, etwa 32 Kilometer westlich von Sevilla im Süden Spaniens. Dort errichtet das Unternehmen Abengoa Solar die Solúcar-Plattform. Nach Fertigstellung im Jahr 2013 wird die Plattform eine Fläche von 800 Hektar umfassen. Sie wird 10 Solarkraftwerke mit einer Gesamtkapazität von 300 Megawatt beherbergen – genug Energie, um 153.000 Haushalte zu versorgen und jährlich 185.000 Tonnen CO₂-Emissionen zu vermeiden. Mehr als 99 Prozent der Kapazität werden durch CSP-Technologien erzeugt.

Ausgestattet mit Alfa Laval Technik

Alfa Laval hat bisher Plattenwärmetauscher für drei der Solnova-Anlagen geliefert. Jede Solnova-Anlage verwendet zwei T20-Einheiten und eine M6-Einheit. Die Alfa Laval T20 werden zur Kühlung der Turbinenkomponenten eingesetzt, während das Modell Alfa Laval M6 als Abschlämmkühler des Abhitzedampferzeugers dient. „Wir hielten die Alfa Laval Wärmetauscher aufgrund des technischen und wirtschaftlichen Verhältnisses für die beste Gesamtlösung“, sagt Ana Cabañas Burgos von Abengoa Solar. „Wir haben sie bereits in der Vergangenheit in anderen Anlagentypen mit zufriedenstellenden Ergebnissen eingesetzt.“

Philibert von der IEA sagt, dass es weltweit viele Regionen gibt, die sich für die CSP-Technologie eignen. Neben Südspanien und den südwestlichen US-Bundesstaaten wären CSP-Anlagen auch in Mexiko, Australien, Ländern im Norden und Süden Afrikas sowie in allen Ländern effektiv, die in einem Gürtel vom Nahen Osten über Zentralasien bis nach China liegen.