Hybride Solare Wärmenetze zur 100 % - Versorgung: Techno-Ökonomische Optimierung eines Anlagenkonzepts mit Solarthermie, Wärmepumpe, Elektrokessel und thermischen Speichern

Kurzfassung

Diese Studie untersucht die techno-ökonomische Optimierung eines hybriden solaren Wärmenetzes zur 100% erneuerbaren Versorgung an verschiedenen Standorten in Deutschland. Das betrachtete Anlagenkonzept besteht aus einem Parabolrinnenfeld, Saisonal- und Kurzzeitspeichern sowie elektrischen Wärmeerzeugern. Mithilfe eines zweistufigen Optimierungsalgorithmus werden Auslegung und Betrieb gemeinsam optimiert, wobei Modelle zum Einsatz kommen, die sowohl dynamische Effekte als auch ein temperatur- und lastabhängiges Verhalten der Komponenten vereinfacht abbilden können. Die Ergebnisse zeigen, dass an allen untersuchten Standorten hohe solare Deckungsgrade von 79-81% bei Wärmegestehungskosten von 95-115 €/MWh erreicht werden können. Die optimale Systemauslegung variiert dabei in Abhängigkeit von den standortspezifischen Bedingungen. Im Vergleich zu konventionellen Versorgungslösungen erweisen sich die hybriden solaren Wärmenetze als wirtschaftlich attraktiv und können effizient zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung beitragen.