Vortrag Andasol 3 - RheinEnergie AG
Vortrag Andasol 3 - RheinEnergie AG
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Das solarthermische Kraftwerksprojekt <strong>Andasol</strong> 3<br />
29.9.2011 / Almeria<br />
Dr. Martin Riffeser / Dr. Frank Dinter
Das Projekt <strong>Andasol</strong> 3<br />
2
Geographische Lage<br />
<strong>Andasol</strong> 3
Standort von <strong>Andasol</strong> 3<br />
• Mit die beste Lage für solarthermische Kraftwerke in Europa<br />
• Gelegen in der Hochebene von Guadix auf ca. 1.100 mN<br />
• Hohe Strahlungswerte von ca. 2.100 kWh/m 2 a<br />
- Deutschland (München) ca. 1.000 kWh/m 2 a<br />
• Wenig Wolken und sehr klare Luft<br />
• Ausdehnung: 1,5 x 1,3 km, also ca. 70 Fußballfelder<br />
• Temperaturen im Bereich von -15°C bis +40°C<br />
• Kühlwasser aus Tiefbrunnen<br />
- Regeneration (an der Sierra Nevada abgeregnetes Wasser)<br />
• Stromexport über 220 kV-Leistung nach Huéneja<br />
- Synergie mit <strong>Andasol</strong> 1+2<br />
4
Gleißende Sonne im Sommer. Im Winter auch Schneefall …<br />
5
Die drei <strong>Andasol</strong>-Kraftwerke grenzen direkt aneinander<br />
AS2<br />
<strong>Andasol</strong> 3<br />
AS1<br />
6
Organigramm der Gesellschafterstruktur<br />
RWE Innogy GmbH Rheinenergie <strong>AG</strong> Ferrostaal <strong>AG</strong> Solar Millennium <strong>AG</strong><br />
51,0% 49,0% 100,0% 100,0%<br />
AS 3<br />
Beteiligungsgesellschaft<br />
GmbH<br />
Stadtwerke München GmbH Ferranda GmbH <strong>Andasol</strong> 3 Kraftwerks GmbH<br />
25,1% 48,9% 13,0% 13,0%<br />
Marquesado Solar S.L.<br />
Operative Geschäftsführung durch drei Geschäftsführer:<br />
Stadtwerke München (kaufmännisch), RWE Innogy (technisch) , Ferrostaal (organisatorisch)
Bauausführung<br />
• Generalunternehmervertrag für die schlüsselfertige Erstellung des<br />
Kraftwerks mit der „UTE <strong>Andasol</strong> 3“.<br />
• „UTE“ ist die spanische Abkürzung für Arbeitsgemeinschaft (wie ARGE).<br />
• Ferrostaal – Deutscher Anlagenbau<br />
• Flagsol / Solar Millennium - Solarfeldtechnik<br />
• Duro Felguera – Spanischer Anlagen- und Kraftwerksbau
Solarthermische Kraftwerksprojekte in Spanien<br />
• 22 Kraftwerke in Betrieb<br />
(902 MW)<br />
• 27 Kraftwerke in Bau<br />
(1302 MW)<br />
• 12 Kraftwerke in<br />
fortgeschrittener<br />
Planungsphase<br />
(320 MW).
<strong>Andasol</strong> 3 – ein nachhaltiger Beitrag zum Umweltschutz<br />
Beteiligung der Gesellschafter.<br />
Betriebszeit des Kraftwerks bis zu 40 Jahre.<br />
Erwartete Stromerzeugung im Durchschnitt:<br />
~165 GWh pro Jahr (bezogen auf das Referenzjahr).<br />
Fertigstellung in 2011<br />
Strom für 200.000 Menschen.<br />
Einsparung pro Jahr:<br />
150.000 Tonnen CO 2 .
Ausbauziele Solarthermische Kraftwerke in Europa 2020<br />
Frankreich<br />
540 MW<br />
Portugal<br />
500 MW<br />
Spanien<br />
5079 MW<br />
Italien<br />
600 MW<br />
Griechenland<br />
250 MW<br />
Quelle: Protermo Solar<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser
Einspeisevergütung in Spanien nach dem RD 661/2007<br />
Fester Tarif<br />
• Vergütung ist unabhängig vom<br />
Marktpreis an der Strombörse fix.<br />
Vergütung einer eingespeisten kWh<br />
für Solarthermie *<br />
Marktoption<br />
• Die Vergütung setzt sich aus dem an<br />
der Strombörse erzielten Marktpreis<br />
(im Bereich von 3 - 7 ct/kWh) und<br />
einer Prämie zusammen.<br />
ca. 29 ct./kWh<br />
Börsenpreis<br />
ca. 27 ct/kWh<br />
3-7 ct./kWh<br />
Zusätzlich<br />
• Der Tarif wird der jährlichen<br />
Inflationsrate auf Basis des<br />
spanischen Verbraucherpreisindex<br />
IPC angepasst<br />
• Garantie einer minimalen<br />
Gesamtvergütung und Beschränkung<br />
auf eine maximale Gesamtvergütung<br />
Fester Tarif<br />
Marktoption<br />
* Die genannten Zahlen entsprechen der<br />
Einspeisevergütung im Jahr 2010, die im Dokument<br />
„Orden ITC/3519/2009“ vom 28.12.2009 festgelegt ist.<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser
<strong>Andasol</strong> 3 ist mit deutschen Kraftwerken im UCTE - Verbund<br />
• Deutschland und<br />
Spanien sind im UCTE<br />
Verbund<br />
• „Europäischer<br />
Stromsee“<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser
Technik<br />
14
Kraftwerkstechnologie – Das Solarfeld ersetzt die Wärmeerzeugung<br />
konventioneller Kraftwerke<br />
• 1916 hatte der Deutsche Reichstag eine<br />
Parabolrinnen-Demonstrationsanlage in<br />
Deutsch-Südwest-Afrika geplant aber<br />
nicht umgesetzt.<br />
• Zwischen 1977 und 1982 wurden<br />
Parabolrinnen-Prozesswärme-<br />
Demonstrationsanlagen in den USA<br />
installiert.<br />
• 1981 wurde in Europa eine<br />
Demonstrationsanlage mit 500 kW<br />
elektrischer Leistung auf der Plataforma<br />
Solar de Almería in Betrieb genommen.<br />
• Der kommerzielle Betrieb begann 1984<br />
in den USA mit den SEGS-Kraftwerken<br />
(SEGS = Solar Electricity Generation<br />
System).<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser<br />
15
Funktionsprinzip von Parabolrinnenkraftwerken<br />
• Rinnenförmige Spiegel des<br />
Solarfeldes konzentrieren die<br />
einfallenden Strahlen.<br />
• Die Strahlung trifft 80-fach konzentriert<br />
auf ein Absorberrohr in der Brennlinie<br />
des Kollektors.<br />
• Die Rohre sind wie eine<br />
Thermoskanne aufgebaut<br />
(vakuumierter Glasmantel).<br />
• In den Rohren zirkuliert Thermoöl, das<br />
durch die Sonnenstrahlung auf bis zu<br />
400°C erhitzt wird.<br />
• In einem zentralen Kraftwerksblock<br />
fließt das erhitzte Öl durch<br />
Wärmetauscher und erzeugt so<br />
Wasserdampf.<br />
• Wie in einem konventionellen<br />
Kraftwerk treibt der Wasserdampf eine<br />
Dampfturbine mit Stromgenerator an.<br />
• Die Integration eines Wärmespeichers<br />
ermöglicht im Sommer eine<br />
Stromproduktion nahezu rund um die<br />
Uhr.<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser 16
Im Solarfeld wird die Sonnenstrahlung in Wärmeenergie umgewandelt<br />
Solarfeld<br />
Solarfeldgröße 497.040 m²<br />
Anzahl der Parabolspiegel 204.288<br />
Anzahl der Receiver (Absorberrohre)<br />
Anzahl der Sensoren<br />
Jährliche Direktnormal-Strahlung<br />
(DNI)<br />
21.888 Rohre<br />
je 4 m Länge<br />
608 Stück<br />
2.136 kWh/m²a<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser
<strong>Andasol</strong> - grundlastfähig dank Wärmespeicher<br />
Tank 1<br />
mit geschmolzener Salzmischung<br />
„Heißer Tank“<br />
Tank 2<br />
Was solarthermische Kraftwerke besonders macht, ist der zugeschaltete<br />
Wärmespeicher. Dieser macht den Solarstrom auch bei ungünstigem Wetter<br />
und in der Nacht verfügbar.<br />
28.500 t flüssiges Spezialsalz (60% Natriumnitrat und 40% Kaliumnitrat), im<br />
Prinzip reinster Dünger, dient als Speichermedium für Wärme, die aus dem<br />
Solarfeld konzentriert wird.<br />
Die Wärmeentnahme ist planbar. Bei Bewölkung und nachts gibt das<br />
Spezialsalz die gespeicherte Wärme wieder an das Thermoöl ab. So kann man<br />
das Kraftwerk bis zu 8 Stunden bei Volllast fahren und einen 24 Stunden<br />
Betrieb im Sommer gewährleisten.<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser
Planbare und konstante Stromerzeugung<br />
1000<br />
Tage mit Wolkenbildung<br />
Wolkenfreier Tag<br />
125<br />
Solar irradiance<br />
GHI / DNI in kWh/m²<br />
500<br />
0<br />
100<br />
75<br />
Direkt-Normal-<br />
Strahlung (DNI)<br />
[W/m²]<br />
Global-Horizontal-<br />
Strahlung (GHI)<br />
[W/m²]<br />
-500<br />
-1000<br />
-1500<br />
02.07.<br />
0h<br />
02.07.<br />
6h<br />
02.07.<br />
12h<br />
02.07.<br />
18h<br />
03.07.<br />
0h<br />
03.07.<br />
6h<br />
03.07.<br />
12h<br />
03.07.<br />
18h<br />
04.07.<br />
0h<br />
04.07.<br />
6h<br />
04.07.<br />
12h<br />
04.07.<br />
18h<br />
05.07.<br />
0h<br />
05.07.<br />
6h<br />
05.07.<br />
12h<br />
05.07.<br />
18h<br />
06.07.<br />
0h<br />
06.07.<br />
6h<br />
50<br />
25<br />
0<br />
Net power output in MW<br />
Einspeisung<br />
Solarthermie mit<br />
Speicher [MWh el ]<br />
Einspeisung PV<br />
[MWh el ]<br />
Time<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser
Kraftwerksblock<br />
Kraftwerksleistung<br />
Turbinenleistung<br />
Jährliche<br />
Volllaststunden<br />
Prognostizierte<br />
Strommenge<br />
Geschätzte<br />
Lebenserwartung<br />
49,9 MW<br />
Ca. 3.300 h/a<br />
Min. 165 GWh/a<br />
mindestens 40 Jahre
Zeitreise<br />
21
Januar 2008 - Hochebene Guadix - 1.100 m NN.<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser 22
Dezember 2009<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser 23
Januar 2010<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser 24
9. Juli 2010<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser 25
20. Juli 2010<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser 26
5. August 2010<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser 27
17. September 2010<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser 28
Ansicht April 2011<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser 29
Isolierung an Rohrleitungen und Tanks<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser 30
Erstes Ausrichten der Solarkollektoren zur Sonne<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser
August 2011 –<br />
„Steam Blow“ – Erzeugung von Dampf aus Sonnenenergie<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser
Vielen Dank!<br />
Marquesado Solar S.L. – Dr. Martin Riffeser 33
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