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Solarthermische Kraftwerke: So funktionieren sie
Wer in Deutschland von Solarstrom spricht, meint meistens Strom aus den bläulich schimmernden photovoltaischen Zellen auf den Häuserdächern oder an Autobahnen.
In Wüstengegenden jedoch bietet sich ein anderes bekanntes Konzept an. Solarthermische Kraftwerke nutzen die seit mehr als 100 Jahren ausgereifte konventionelle Kraftwerkstechnik. Die konventionelle Wärmequelle wird durch Sonnenenergie ersetzt, um den Dampfkreislauf der Wärmekraftmaschine zu heizen. Während die Sonne nicht scheint, wird im Solarkraftwerk entweder fossiler Brennstoff eingesetzt, oder die eingesammelte Solarenergie wurde in einem Wärmespeicher zwischengespeichert und steht bei Bedarf zur Stromerzeugung zur Verfügung. Um die Sonnenwärme bei ausreichend hohen Temperaturen (>300°C) für die Stromerzeugung zur Verfügung zu stellen, wird das Sonnenlicht mit großen Spiegelflächen fokussiert. Concentrated
Solar Power ist die fachlich korrekte Bezeichnung für diese Technologie, die über die Parabolspiegel ein Thermoöl in einem Receiverrohr auf bis zu 380°C erhitzt. Dieses Medium wird über einen Wärmetauscher geleitet und produziert Wasserdampf, der auf eine Turbine geleitet wird und Strom erzeugt.
Die optischen Genauigkeitsanforderungen an konzentrierende Solarsysteme sind sehr hoch. Ähnliches gilt für die optischen und thermischen Eigenschaften von Absorbern und Reflektoren. Für die industrielle Fertigung ist daher die Implementierung der Qualitätssicherung von Bedeutung. Neben der Optimierung der Produkte und des Handling von technischen Risiken ist die Reduzierung der Kosten der Anlagen zwingend zu kombinieren.
Die Solarthermie hat darüber hinaus den Vorteil, nicht nur auf die Stromproduktion ausgerichtet zu sein. Ein Solarfeld kann in den Bereichen Stromerzeugung, industrielle Prozesswärme, Kühlung und Meerwasserentsalzung eingesetzt werden. Diese Vielzahl von möglichen Anwendungsbereichen steigert die Attraktivität dieser Technologie um ein Vielfaches.
Um Strom auch nach Sonnenuntergang bereitstellen zu können, gibt es sowohl die Möglichkeit das Kraftwerk mit fossilen Brennstoffen zu befeuern, als auch die Möglichkeit Wärmeenergie tagsüber in einem thermischen Energiespeicher zwischenzuspeichern, um sie dann bei Wolkenbildung und Sonnenuntergang zur Stromerzeugung einzusetzen. Zwei große Speichertanks für Flüssigsalz kommen dabei zum Einsatz.
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