Zusammenfassung
Solare Kraftwerke können entweder als Photovoltaik-Kraftwerke [1] oder als solar betriebener Carnot-Prozesse (mittels Dampf- oder Gasturbinen sowie Stirling-Motoren) konzipiert werden. Im Gegensatz zu Kap. 2 und 3 in denen einfache Anlagen zur Gebäudeversorgung behandelt wurden, sollen hier komplexe Anlagen zur Versorgung mit elektrischer Energie im Vordergrund stehen.
Thermische Solarkraftwerke bündeln das Sonnenlicht und erzeugen über einen Clausius-Rankine-Prozess elektrische Energie. Der Vorteil liegt in einem deutlich höheren Wirkungsgrad im Vergleich zu Photovoltaikanlagen (vgl. Tab. Tab. 2.2 und 11.1 sowie Abb. Abb. 12.1). Das Leistungsvermögen wird bestimmt durch das solare Angebot und ist daher eher für südeuropäische Regionen geeignet. Zum Ausgleich der Tag- und Nachtschwankungen sind thermische Speicher ggf. auch eine Zusatzfeuerung für Spitzenzeiten sinnvoll.
Durch die konzentrierenden Spiegelflächen sollen in einem Brennpunkt möglichst hohe Temperaturen und Leistungen zur Verfügung stehen. Zur Energiebündelung stehen drei Systemvarianten zur Auswahl:
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Notes
- 1.
Ein Heliostat ist ein Spiegelapparat mit einem Spiegel, der das Sonnenlicht unabhängig von der Änderung der Sonnenposition am Himmel immer auf den gleichen, ortsfesten Punkt reflektiert. Jean Bernard Léon Foucault entwickelte um 1865 einen verbesserten Heliostaten, der für einen größeren Bereich des Himmels verwendbar war. Heliostaten sind in neuerer Zeit in so genannten Solarturm-Kraftwerken eingesetzt worden, in denen hunderte von computergesteuerten Heliostaten ihr Licht auf einen in einer Turmspitze untergebrachten Absorber konzentrieren.
- 2.
In der Optik ist eine Apertur die Öffnung eines technischen Gerätes, durch das Lichtstrahlen entweder durch Linsen oder Spiegel weitergeleitet werden. Diese Öffnung ist oft kreisförmig. Man spricht auch von einer Aperturblende.
- 3.
- 4.
- 5.
Literatur
Hoste, A.: Entwicklung eines Simulationsmodells für Photovoltaik-Kraftwerke, Diplomarbeit (Prof. Dr. Koeppen), HAW Hamburg (2008)
Reyels, D.: Konstruktion eines Nachführungssystemes für Photovoltaikanlagen, Diplomarbeit. HAW-Hamburg (2008)
Kaltschmitt, M., Streicher, W., Wiese, A. (Hrsg.): Erneuerbare Energien – Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, 5. Aufl. Springer, Berlin, Heidelberg, New York (2013)
Rüth, U., Riebisch, K.: Effizient Strom aus der Sonne. BWK 6, 29–32 (2011)
Weiterführende Literatur
BMU: Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland, Herausgeber BMU, inhaltliche Bearbeitung DLR, ifeu, Wuppertal Institut, April 2004, 285 Seiten; verfügbar über: http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/5650/20049/
BINE Informationsdienst: Solarthermische Kraftwerke werden Praxis, Projektinfo 07/08, Fachinformationszentrum Karlsruhe/Bonn, www.bine.info
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Watter, H., Watter, H. (2019). Solare Kraftwerke. In: Regenerative Energiesysteme. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-23488-1_11
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DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-23488-1_11
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Publisher Name: Springer Vieweg, Wiesbaden
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