Synergien nutzen: Solarthermische Kraftwerke

Kurzfassung

Solarthermische Kraftwerke bestehen aus drei grundlegenden Blöcken. Im ersten (solaren) Block wird die direkte solare Strahlung mit Spiegelsystemen soweit auf konzentriert, dass in einem Receiver auf den die konzentrierte Strahlung fällt, ein Wärmeträgermedium auf Temperaturen gleich denen in einer Brennkammer eines fossilen Kraftwerks erhitzt wird. In einem zweiten Block wird die Wärme des Wärmeträgermediums an einen Kraftwerksblock zur Stromerzeugung abgegeben. Den dritten Block bildet ein thermischer Speicher, der sich zwischen dem solaren Block und dem Kraftwerksblock befindet und die Stromerzeugung von der solaren Einstrahlung entkoppelt, so dass Strom bedarfsgerecht erzeugt werden kann. In Abhängigkeit von den Randbedingungen führt die Implementierung eines Speichers zu einem Fallen der spezifischen Stromgestehungskosten. NRW ist deutschlandweit auf dem Gebiet der solarthermischen Kraftwerke sowohl in der Forschung als auch in der Industrie führend. Da solarthermische Kraftwerke zu einem großen Teil auf konventionellen Kraftwerkskomponenten basieren und NRW im Bereich konventioneller Kraftwerke traditionell stark vertreten ist, ergeben sich Synergien hinsichtlich einer effizienten Forschungsförderung mit hoher Arbeitsmarktrelevanz und technischer Entwicklungen zur Anpassung von konventionellen Kraftwerkskomponenten auf die Erfordernisse im Kraftwerksblock solarthermischer Kraftwerke. Solarthermische Kraftwerke können deshalb als Transformationstechnologie von einer fossil zu einer solar basierten Kraftwerkstechnik verstanden werden. Aufgrund dessen, dass solarthermische Kraftwerke im Unterschied zu Wind und PV, bedarfsgerecht Strom produzieren können, spielen sie in einem Netz mit einem hohen Anteil fluktuierender Erzeuger eine wichtige Rolle zur Sicherstellung von Netzstabilität und gesicherter Verfügbarkeit. Eine aktuelle Studie von NREL beziffert am Beispiel des kalifornischen Elektrizitätsnetz den Mehrwert des von solarthermischen Kraftwerken erzeugten Stroms gegenüber PV auf mehr als 6 €ct/kWh.