Energiegewinnung durch Solarthermie

Präsentation zum Thema: "Energiegewinnung durch Solarthermie"—  Präsentation transkript:

1 Energiegewinnung durch Solarthermie
Ein Vortrag von Maximilian Pfennig Zur Veranstaltung „Ingenieurhydrologie“ SS-2013 Prof. Dr. rer. nat. M. Koch, Institut für Geotechnik und Geohydraulik, Fachgebiet Geohydraulik und Ingenieurhydrologie, Universität Kassel

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3 Gliederung 1. Einleitung 2. Grundlagen Was ist Solarthermie
Desertec Foundation 3. Solarthermische Kraftwerke Kraftwerkstypen Parabolrinnenkraftwerk Wärmespeicher Innovation 4. Zukunft mit Solarthermie-Strom 5. Quellen

4 „Im Jahre 2050 bräuchte die Menschheit 3 Erden, um ihren Ressourcenverbrauch zu decken“
Prognose von DF Einleitung:

5 Was ist Solarthermie? Umwandlung von Sonnenenergie in nutzbare thermische Energie Die Energie der Sonnenstrahlung wird eingefangen und mit dem Prinzip eines Wärmetauschers in nutzbare thermische Energie wie Warmwasser oder mit weiteren Verfahren in Strom umgewandelt

6 Desertec Foundation (DF)
Stiftung mit Sitz in Berlin Internationales Netzwerk von Politikern, Wissenschaftlern und Ökonomen Vision: Versorgung möglichst vieler Menschen mit EE-Strom aus Wüstenregionen Konzept: fast unerschöpfliche Energiequelle der Sonne zu Strom umwandeln und verlustarm zu 90% der Weltbevölkerung transportieren „Etwa 1% der Wüstenfläche der Erde würde rein rechnerisch ausreichen, die ganze Menschheit mit Energie zu versorgen“

7 Desertec-Konzept

8 Solarthermische Kraftwerke
Parabolrinnenkraftwerk Solarturmkraftwerk Fresnel-Kollektoranlagen Paraboloidkraftwerk

9 Funktionsweise der Kraftwerke
Bündelung des einfallenden Sonnenlichts durch fokussierende Reflektorflächen Sammeln der Wärme: Durch über die Fläche verteilte Absorber (Parabol/Fresnel) Durch punktuelle Konzentratoren (Solarturm/Paraboloid) Stromgewinnung aus der Wärme durch dampferzeugende Systeme Stromgewinnung aus der Wärme wie in herkömmlichen Dampfkraftwerken

10 Funktionsweise der Kraftwerke
Bündelung des einfallenden Sonnenlichts durch fokussierende Reflektorflächen Sammeln der Wärme: Durch über die Fläche verteilte Absorber (Parabol/Fresnel) Durch punktuelle Konzentratoren (Solarturm/Paraboloid) Stromgewinnung aus der Wärme durch dampferzeugende Systeme Stromgewinnung aus der Wärme wie in herkömmlichen Dampfkraftwerken

11 Technische Daten Parabolrinne Fresnel Solarturm Paraboloid
Leistung [MW] 5-200 Einsatz Dampfturbine Gasturbine Receiver Absorberrohr Rohrbündel Wärmeträger Thermoöl Dampf Luft, Salz, Dampf Luft, Helium, Wasserdampf Wirkungsgrad [%] 15-20 14-19 16-23 Betriebstemp. [°C] 400 500

12 Parabolrinnenkraftwerk
Funktionsweise: Gewölbte Spiegel bündeln Sonnenlicht in einem Absorberrohr Thermoöl im Absorberrohr erhitzt auf bis zu 400°C Wärmetauscher nimmt Energie auf Wasser verdampft Turbinen laufen Strom fließt

13 1. Parabolrinnenkraftwerk in Marokko
Geplanter Betrieb Ende 2015 Kollektorfläche qm Kapazität 160 MW Strommenge: MWh (ca Haushalte) Kosten: € qm ca 25 fussballfelder Beispielhafte Abbildung

14 Wärmespeicher Thermische Energiespeicher ermöglichen 24h-Betrieb des Kraftwerks Flüssiges Nitritsalz wird auf bis zu 400°C erhitzt u. ermöglicht verlustarm zu speichern Einspeisung von Wasser -> Wasserdampf Siloförmige Wärmespeicher

15 Innovation Junge Technologie – Potenzial vorhanden
Wirkungsgrad von momentan 15-20% steigern Thermoöl durch flüssige Salze ersetzen, höhere Temperaturen möglich Direkt-Verdampfung in Parabolrinnenkollektoren

16 Zukunft mit Solarthermie-Strom
„Etwa 1% der Wüstenfläche der Erde würde rein rechnerisch ausreichen, die ganze Menschheit mit Energie zu versorgen“ Grundlastfähige Energiequelle Desertec Projekt: 17% der EU-Energieversorgung aus Afrika (im Jahre 2050) Problematik: Die afrikanische Bevölkerung wird kaum davon profitieren

17 Quellen Desertec.org Spiegel.de Wikipedia

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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