BuMa_2008_06 - Deutsche Bunsengesellschaft für Physikalische ...

ASPEKTE
Abb.8: GuD-Prozess: Das komprimierte Arbeitsgas wird im Receiver bis zu 1000° C
aufgeheizt. Es gibt einen Teil seiner Energie in der Gasturbine ab, die Restenergie
wird zur Umwandlung in Dampf ausgenutzt, der die Dampfturbine treibt.
ZUKUNFTSPERSPEKTIVEN SOLARTHERMISCHER
KRAFTWERKE
Solarthermische Kraftwerke sind vor Allem in Nord- und Südafrika,
dem mittleren Osten, Indien, China, Australien, Teilen
Indonesiens, im Westen Nord- und Mittelamerikas und
Abb. 9: oben: Weltkarte der solarthermischen Stromerzeugungspotenziale
in GWh/m 2 a (blau 0 – 50, …….. grün 200 – 250 GWh / (km2 Jahr).
unten: Weltkarte der Lichtemissionen als Indikator für den Stromverbrauch
Teilen Südamerikas zu fi nden. Da Orte mit hohem solaren Direktstrahlungsanteil
meist nicht in Gebieten liegen, in denen
viel Strom verbraucht wird (Abb. 9) und der Flächenbedarf mit 2
ha/MW recht groß ist, ist die Entwicklung neuer Konzepte zum
Transport der solarthermisch erzeugten Energie notwendig. Der
gesamte Strombedarf Deutschlands kann mit einer Fläche
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BUNSEN-MAGAZIN · 10. JAHRGANG · 6/2008
von nur 40 x 40 km solarthermischer Kraftwerke in Nordafrika
gedeckt werden. Für Europa bietet sich daher zusammen mit
den nordafrikanischen Staaten die Möglichkeit, an geeigneten
Standorten in Nordafrika solarthermische Kraftwerke zu bauen.
Nordafrikanische Staaten können somit zu einem wichtigen
Energielieferanten Europas werden. Der Transport der
solar erzeugten Energie über eine Wasserstoffwirtschaft, wie
sie früher vielfach diskutiert wurde, ist jedoch mit sehr hohen
Verlusten verbunden; daher bietet sich der Aufbau eines Hochspannungsgleichstromnetzes
an. Mit dieser bereits heute verfügbaren
Technik kann Strom ohne große Verluste über weitere
Strecken, auch in Kabelleitungen unter Wasser, transportiert
werden, was mit herkömmlichem Hochspannungswechselstrom
nicht möglich ist.
Es erscheint realistisch, über den Aufbau eines solchen Netzes
den europäischen Strombedarf bis 2050 zu 50 % mit erneuerbaren
Energien abzudecken. Um dieses Projekt zu verwirklichen
sind jedoch hohe Investitionen auf europäischer Ebene
zu tätigen und politische Widerstände zu überwinden.
Aber der Anfang ist gemacht. Aufgrund der steigenden Rohstoffpreise,
der Klimapolitik und den Vorteilen der Solarthermischen
Stromerzeugung gegenüber anderen erneuerbaren
Energien hat sich der Markt für solarthermische Kraftwerke
sehr gut entwickelt, wie folgende Beispiele zeigen. 2004 hat
die spanische Regierung beschlossen, solarthermischen Strom
mit 18 cts/kWh zu fördern. Daraufhin sind zurzeit Projekte mit
einer Gesamtleistung von über 1000 MW in Spanien in Bearbeitung.
Das erste Kraftwerk ist seit Mitte 2007 am Netz. Auch
im Westen der USA sind aufgrund der hohen Spitzenstrompreise
und der Aufl agen zur Förderung der erneuerbaren Energien
mehrere Kraftwerke bereits im Bau und zahlreiche in der
Projektierungsphase. Im Mittelmeerraum wurde in Ägypten,
Algerien und Marokko mit dem Bau von ersten Kraftwerken
begonnen. Libyen hat mit MAN ein Rahmenabkommen über
den Bau von solarthermischen Kraftwerken mit einer Kapazität
von 3000 MW geschlossen. Die deutsche Solar Millenium
AG hat in China ein Rahmenabkommen zur Realisierung von
solarthermischen Kraftwerken mit einer gesamten Kapazität
von 1000 MW bis 2020 abgeschlossen.
In Gebieten mit hohem Direktstrahlungsanteil gehört mit der
bereits heute verfügbaren Technik solarthermischer Strom zu
den kostengünstigsten regenerativen Energiequellen. Daher
kann mit solarthermischem Strom und mit dem Aufbau eines
Hochspannungsgleichstromnetzes in Europa und im Mittelmeerraum
ein signifi kanter Beitrag zu einer nachhaltigen zukünftigen
Energieversorgung geleistet werden. Durch weitere
technologische Verbesserungen und durch Massenfertigung
der Kollektoren können solarthermische Kraftwerke in 10 -
15 Jahren wettbewerbsfähig mit fossilen Kraftwerken werden.
Stromgestehungskosten unterhalb 10 cts/kWh werden schon
ab 2010 erwartet.