{"id":53265,"date":"2019-11-27T00:00:00","date_gmt":"2019-11-26T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/solyonaya-solnechnaya-energiya"},"modified":"2020-02-18T14:01:09","modified_gmt":"2020-02-18T11:01:09","slug":"solyonaya-solnechnaya-energiya","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/novosti-interneta\/solyonaya-solnechnaya-energiya","title":{"rendered":"Salzige Solarenergie","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Salzige
\n
\nDie Nutzung und Erzeugung von Sonnenenergie geh\u00f6rt zu den bedeutendsten Fortschritten der Menschheit im Bereich der Energiegewinnung. Die gr\u00f6\u00dfte Herausforderung besteht heute jedoch weniger im Sammeln von Sonnenenergie als in deren Speicherung und Verteilung. Wenn es gelingt, dieses Problem zu l\u00f6sen, k\u00f6nnten herk\u00f6mmliche Betriebe, die mit fossilen Brennstoffen arbeiten, in den Ruhestand geschickt werden.<\/p>\n

SolarReserve \u2014 \u043a\u043e\u043c\u043f\u0430\u043d\u0438\u044f, \u043f\u0440\u0435\u0434\u043b\u0430\u0433\u0430\u044e\u0449\u0430\u044f \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u0440\u0430\u0441\u043f\u043b\u0430\u0432\u043b\u0435\u043d\u043d\u0443\u044e \u0441\u043e\u043b\u044c \u0432 \u0441\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u044b\u0445 \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u0441\u0442\u0430\u043d\u0446\u0438\u044f\u0445 \u0438 \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u044e\u0449\u0430\u044f \u043d\u0430\u0434 \u0430\u043b\u044c\u0442\u0435\u0440\u043d\u0430\u0442\u0438\u0432\u043d\u044b\u043c \u0440\u0435\u0448\u0435\u043d\u0438\u0435\u043c \u043f\u0440\u043e\u0431\u043b\u0435\u043c \u0445\u0440\u0430\u043d\u0435\u043d\u0438\u044f. \u0412\u043c\u0435\u0441\u0442\u043e \u0438\u0441\u043f\u043e\u043b\u044c\u0437\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f \u0441\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u043e\u0439 \u044d\u043d\u0435\u0440\u0433\u0438\u0438 \u0434\u043b\u044f \u0432\u044b\u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u043a\u0438 \u044d\u043b\u0435\u043a\u0442\u0440\u043e\u044d\u043d\u0435\u0440\u0433\u0438\u0438 \u0438 \u0434\u0430\u043b\u044c\u043d\u0435\u0439\u0448\u0435\u0433\u043e \u0445\u0440\u0430\u043d\u0435\u043d\u0438\u044f \u0435\u0451 \u0432 \u0441\u043e\u043b\u043d\u0435\u0447\u043d\u044b\u0445 \u0431\u0430\u0442\u0430\u0440\u0435\u044f\u0445, SolarReserve \u043f\u0440\u0435\u0434\u043b\u0430\u0433\u0430\u0435\u0442 \u043f\u0435\u0440\u0435\u043d\u0430\u043f\u0440\u0430\u0432\u043b\u044f\u0442\u044c \u0435\u0451 \u043d\u0430 \u0442\u0435\u043f\u043b\u043e\u0432\u044b\u0435 \u043d\u0430\u043a\u043e\u043f\u0438\u0442\u0435\u043b\u0438 (\u0431\u0430\u0448\u043d\u0438). \u042d\u043d\u0435\u0440\u0433\u0435\u0442\u0438\u0447\u0435\u0441\u043a\u0430\u044f \u0431\u0430\u0448\u043d\u044f \u0431\u0443\u0434\u0435\u0442 \u043f\u043e\u043b\u0443\u0447\u0430\u0442\u044c \u0438 \u0445\u0440\u0430\u043d\u0438\u0442\u044c \u044d\u043d\u0435\u0440\u0433\u0438\u044e. \u0421\u043f\u043e\u0441\u043e\u0431\u043d\u043e\u0441\u0442\u044c \u0440\u0430\u0441\u043f\u043b\u0430\u0432\u043b\u0435\u043d\u043d\u043e\u0439 \u0441\u043e\u043b\u0438 \u043e\u0441\u0442\u0430\u0432\u0430\u0442\u044c\u0441\u044f \u0432 \u0436\u0438\u0434\u043a\u043e\u0439 \u0444\u043e\u0440\u043c\u0435 \u0434\u0435\u043b\u0430\u0435\u0442 \u0438\u0437 \u043d\u0435\u0451 \u0441\u043e\u0432\u0435\u0440\u0448\u0435\u043d\u043d\u043e\u0435 \u0441\u0440\u0435\u0434\u0441\u0442\u0432\u043e \u0434\u043b\u044f \u0442\u0435\u0440\u043c\u0430\u043b\u044c\u043d\u043e\u0433\u043e \u0445\u0440\u0430\u043d\u0435\u043d\u0438\u044f<\/i>.<\/a><\/noindex><\/p>\n

Die Aufgabe des Unternehmens besteht darin, zu beweisen, dass seine Technologie Sonnenenergie zu einer kontinuierlichen Energiequelle machen kann, die rund um die Uhr funktioniert (wie bei jedem mit fossilen Brennstoffen betriebenen Kraftwerk). Konzentriertes Sonnenlicht erhitzt in einem Turm Salz auf 566 \u00b0C, das in einem riesigen isolierten Tank gespeichert wird, bis es zur Erzeugung von Dampf zur Betriebsantrieb der Turbine verwendet wird.<\/p>\n

Doch alles der Reihe nach.<\/p>\n

Anfang<\/h2>\n

\nDer Cheftechnologe von SolarReserve, William Gould, hat \u00fcber 20 Jahre damit verbracht, die CSP-Technologie (Concentrated Solar Power) mit geschmolzenem Salz weiterzuentwickeln. In den 1990er Jahren war er Projektleiter der Demonstrationsanlage Solar Two, die mit Unterst\u00fctzung des US-Energieministeriums in der Mojave-W\u00fcste gebaut wurde. Ein Jahrzehnt fr\u00fcher wurde dort ebenfalls eine Anlage getestet, die theoretische Berechnungen best\u00e4tigte, hinsichtlich der M\u00f6glichkeit, kommerziellen Strom mit Hilfe von Heliostaten zu erzeugen. Goulds Aufgabe bestand darin, ein \u00e4hnliches Projekt zu entwickeln, bei dem anstelle von Dampf erhitztes Salz verwendet wird, und zudem Beweise zu finden, dass Energie gespeichert werden kann. <\/p>\n

Bei der Auswahl des Speichervolumens f\u00fcr geschmolzenes Salz schwankte Gould zwischen zwei Optionen: einem Boilerhersteller mit Erfahrung in traditionellen fossilen Brennstoff-kraftwerken und dem Unternehmen Rocketdyne, das Raketentriebwerke f\u00fcr die NASA herstellte. Die Wahl fiel auf die Raketentechniker. Teilweise auch deshalb, weil Gould zu Beginn seiner Karriere als Kerningenieur bei dem riesigen Bauunternehmen Bechtel arbeitete, das an den kalifornischen Reaktoren San Onofre beteiligt war. Er glaubte, dass er keine zuverl\u00e4ssigere Technologie finden w\u00fcrde.<\/p>\n

Das D\u00fcse eines Triebwerks, aus dem hei\u00dfe Gase str\u00f6men, besteht eigentlich aus zwei H\u00fcllen (innerer und \u00e4u\u00dferer), in deren gefr\u00e4sten Kan\u00e4len die Brennstoffkomponenten in fl\u00fcssiger Phase gepumpt werden, um das Metall zu k\u00fchlen und das Schmelzen der D\u00fcse zu verhindern. Die Erfahrung von Rocketdyne in der Entwicklung \u00e4hnlicher Ger\u00e4te und in der Hochtemperature-Metallurgie war bei der Entwicklung der Technologie zur Nutzung von geschmolzenem Salz in Solarthermischen Kraftwerken n\u00fctzlich.<\/p>\n

Das Solar Two-Projekt mit einer Leistung von 10 MW hat mehrere Jahre erfolgreich funktioniert und wurde 1999 stillgelegt, was die Lebensf\u00e4higkeit der Idee best\u00e4tigte. Wie William Gould selbst zugibt, hatte das Projekt einige Probleme, die gel\u00f6st werden mussten. Die Haupttechnologie, die in Solar Two verwendet wird, ist jedoch auch in modernen Anlagen wie Crescent Dunes effektiv. Die Mischung aus Nitratsalzen und Betriebstemperaturen ist identisch, der einzige Unterschied liegt im Ma\u00dfstab der Anlage.<\/p>\n

Der Vorteil der Technologie zur Nutzung von geschmolzenem Salz besteht darin, dass sie es erm\u00f6glicht, Energie nach Bedarf zu liefern und nicht nur dann, wenn die Sonne scheint. Salz kann W\u00e4rme \u00fcber mehrere Monate speichern, sodass gelegentliche bew\u00f6lkte Tage die Verf\u00fcgbarkeit von Elektrizit\u00e4t nicht beeintr\u00e4chtigen. Dar\u00fcber hinaus sind die Emissionen des Kraftwerks minimal und es entstehen selbstverst\u00e4ndlich keine gef\u00e4hrlichen Abf\u00e4lle als Nebenprodukt des Prozesses.<\/p>\n

Funktionsweise<\/h2>\n

\nDas solarbetriebene Kraftwerk nutzt 10.347 Spiegel (Heliostaten), die auf 647,5 Hektar (\u00fcber 900 Fu\u00dfballfelder) installiert sind, um das Sonnenlicht auf einen 195 Meter hohen zentralen Turm mit einem salzigen \"F\u00fcllstoff\" zu konzentrieren. Dieses Salz wird durch die Sonnenstrahlen auf 565 \u00b0C erhitzt, das W\u00e4rme gespeichert wird und anschlie\u00dfend verwendet wird, um Wasser in Dampf umzuwandeln und um Generatoren zu betreiben, die Strom erzeugen.<\/p>\n

\"Salzige
\n
\nDie Spiegel werden Heliostaten genannt, da jeder von ihnen geneigt und gedreht werden kann, um seinen Lichtstrahl genau auszurichten. In konzentrischen Kreisen angeordnet, konzentrieren sie das Sonnenlicht auf den \"Empf\u00e4nger\" an der Spitze des zentralen Turms. Der Turm selbst leuchtet nicht, der Empf\u00e4nger hat eine mattschwarze Farbe. Der Leuchteffekt entsteht durch die Konzentration der Sonnenstrahlen, die den Beh\u00e4lter erhitzen. Die hei\u00dfe Sole flie\u00dft in einen Edelstahlbeh\u00e4lter mit einem Volumen von 16.000 m\u00b3.<\/p>\n

\"Salzige
\nHeliostat<\/i><\/p>\n

Salz, das bei diesen Temperaturen fast wie Wasser aussieht und flie\u00dft, durchl\u00e4uft den W\u00e4rmetauscher, um Dampf f\u00fcr den Betrieb des Standard-Turbogenerators zu erzeugen. Im Tank befindet sich gen\u00fcgend geschmolzenes Salz, um den Generator f\u00fcr 10 Stunden zu betreiben. Das entspricht 1100 Megawattstunden Speicher, oder fast das Zehnfache von dem, was die gr\u00f6\u00dften Lithium-Ionen-Batteriesysteme, die zur Speicherung erneuerbarer Energien installiert wurden, leisten k\u00f6nnen.<\/p>\n

\r\n \"Video\r\n
<\/div>\r\n <\/div><\/center><\/p>\n

Der schwierige Weg<\/h2>\n

\nTrotz der vielversprechenden Idee kann man nicht sagen, dass SolarReserve erfolgreich war. In vielerlei Hinsicht blieb das Unternehmen ein Startup. Ein Startup, das in jeder Hinsicht energisch und lebhaft war. Denn das Erste, was man sieht, wenn man in Richtung des Crescent Dunes Kraftwerks blickt, ist das Licht. So hell, dass man nicht hinschauen kann. Die Lichtquelle ist der 195 Meter hohe Turm, der stolz \u00fcber den W\u00fcstengebieten von Nevada thront, ungef\u00e4hr auf halber Strecke zwischen der kleinen Stadt Reno und Las Vegas. <\/p>\n

Wie das Kraftwerk in verschiedenen Bauphasen aussah<\/b>\"Salzige
\n2012, Baubeginn<\/i><\/p>\n

\"Salzige2014, das Projekt steht kurz vor dem Abschluss<\/i><\/p>\n

\"Salzige
\nDezember 2014, Crescent Dunes ist fast betriebsbereit<\/i><\/p>\n

\"Salzige
\nFertiggestellte Station<\/i><\/p>\n

Ungef\u00e4hr eine Stunde Fahrt entfernt befindet sich die ber\u00fchmte Area 51, ein geheimer Milit\u00e4rstandort, der in diesem Sommer von vielen im Internet angegriffen werden sollte, um \u00abAu\u00dferirdische\u00bb aus den H\u00e4nden der US-Regierung zu \u00abbefreien\u00bb. Diese Nachbarschaft f\u00fchrt dazu, dass Reisende, die ein au\u00dfergew\u00f6hnlich starkes Licht sehen, manchmal die Einheimischen fragen, ob sie Zeugen von etwas Au\u00dfergew\u00f6hnlichem oder sogar Au\u00dferirdischem gewesen sind. Und sie sind dann aufrichtig entt\u00e4uscht, wenn sie erfahren, dass es sich nur um ein Sonnenkraftwerk handelt, das von einem fast 3 km breiten Feld aus Spiegeln umgeben ist.<\/p>\n

Der Bau von Crescent Dunes begann 2011 dank Darlehen der Regierung und Investitionen von NV Energy, dem Hauptversorgungsunternehmen von Nevada. Die Solaranlage wurde 2015 fertiggestellt, etwa zwei Jahre sp\u00e4ter als urspr\u00fcnglich geplant. Aber auch nach der Fertigstellung lief nicht alles rund. In den ersten zwei Jahren traten h\u00e4ufig Ausf\u00e4lle und St\u00f6rungen bei den Pumpen und Transformatoren der Heliostaten auf, die nicht leistungsstark genug waren. Daher war die Ausgangsleistung von Crescent Dunes in den ersten Jahren geringer als geplant.<\/p>\n

Es gab noch eine weitere Schwierigkeit \u2014 mit den V\u00f6geln. Wenn sie ins \u201eVisier\u201c des konzentrierten Sonnenlichts gerieten, verwandelte sich der ungl\u00fcckliche Vogel in Staub<\/a><\/noindex>. Laut Vertretern von SolarReserve ist es ihren Kraftwerken gelungen, regelm\u00e4\u00dfige und massenhafte \u201eKremierungen\u201c von V\u00f6geln zu vermeiden. Gemeinsam mit mehreren nationalen Organisationen wurde ein spezieller Plan entwickelt, um potenzielle Gefahren f\u00fcr das Kraftwerk zu mildern. Dieses Programm wurde 2011 genehmigt und soll das potenzielle Risiko f\u00fcr V\u00f6gel und Flederm\u00e4use verringern.<\/p>\n

Das gr\u00f6\u00dfte Problem f\u00fcr Crescent Dunes war die Leckage im Speicherbeh\u00e4lter f\u00fcr hei\u00dfes Salz, die Ende 2016 entdeckt wurde. Laut der Technologie verteilt ein riesiger Ring, der auf Pilonen am Boden des Beh\u00e4lters ruht, das geschmolzene Salz, sobald es aus dem Zufuhrsystem eintrifft. Die Pilonen sollten am Boden verschwei\u00dft werden, w\u00e4hrend der Ring die M\u00f6glichkeit einer Verschiebung ben\u00f6tigte, da Temperaturschwankungen eine Ausdehnung oder Zusammenziehung der Materialien verursachen. Stattdessen wurden aufgrund eines Ingenieursfehlers alle Teile fest miteinander verbunden. Infolgedessen w\u00f6lbte sich der Boden des Beh\u00e4lters bei Temperatur\u00e4nderungen und leckte.<\/p>\n

An sich stellt die Leckage von geschmolzenem Salz keine besondere Gefahr dar. Bei Kontakt mit der Kieselschicht unter dem Beh\u00e4lter k\u00fchlte das Salz sofort ab und verwandelte sich in feste Form. Dennoch dauerte die Stilllegung des Kraftwerks acht Monate. Es wurden die Ursachen der Leckage, die Verantwortlichen f\u00fcr den Vorfall, die Folgen des Notfalls und weitere Fragen untersucht. <\/p>\n

Die Probleme f\u00fcr SolarReserve endeten hier nicht. Die Leistung des Kraftwerks lag im Jahr 2018 unter den geplanten Werten, da der durchschnittliche Wirkungsgrad bei 20,3 % im Vergleich zu einem geplanten Wirkungsgrad von 51,9 % lag. Infolgedessen begann das US-amerikanische National Renewable Energy Laboratory (NREL) eine 12-monatige Untersuchung der Projektkosten des CSP und konzentrierte sich auf Leistungsprobleme und unvorhergesehene Ausgaben. Als Ergebnis wurden zun\u00e4chst Klagen gegen das Unternehmen eingereicht, was zu einem F\u00fchrungswechsel f\u00fchrte, und im Jahr 2019 war das Unternehmen gezwungen, Insolvenz anzumelden. Insolvenz<\/a><\/noindex>. <\/p>\n

Das ist noch nicht das Ende<\/h2>\n

\nAber selbst das hat die Entwicklung der Technologie nicht zum Stillstand gebracht. Es gibt \u00e4hnliche Projekte in anderen L\u00e4ndern. Zum Beispiel werden vergleichbare Technologien im Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park eingesetzt \u2014 dem gr\u00f6\u00dften Netzwerk von Solarkraftwerken der Welt, das an einem einzigen Standort in Dubai vereint ist. Oder nehmen wir Marokko. Dort gibt es noch mehr Sonnentage als in den USA und daher sollte die Effizienz der Kraftwerke h\u00f6her sein. Erste Ergebnisse zeigen, dass dies tats\u00e4chlich der Fall ist.<\/p>\n

Der CSP Noor III Turm mit einer Leistung von 150 MW in Marokko hat in den ersten Monaten seines Betriebs die geplanten Leistungs- und Speicherziele \u00fcbertroffen. Und die Finanzierungskosten f\u00fcr die Energiespeicherprojekte im Turm entsprechen den erwarteten Prognosen, versichert Xavier Lara, Senior Consultant der CSP-Ingenieure Grupo Empresarios Agrupados (EA).<\/p>\n

Kraftwerk Noor III<\/b>\"Salzige
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\n\"Salzige
\n
\nDas im Dezember letzten Jahres in Betrieb genommene Kraftwerk Noor III zeigt bemerkenswerte Leistungen. Noor III, installiert von der spanischen SENER und dem chinesischen Energiebaukonzern SEPCO, ist das gr\u00f6\u00dfte in Betrieb befindliche Turmkraftwerk der Welt und das zweitgr\u00f6\u00dfte mit integrierter geschmolzener Salzspeichertechnologie.<\/p>\n

Experten sind der Ansicht, dass zuverl\u00e4ssige fr\u00fche Leistungsdaten von Noor III zur Leistung, Flexibilit\u00e4t der Erzeugung und Integration von Speichern die Probleme mit der Zuverl\u00e4ssigkeit von CSP-T\u00fcrmen und Speichern verringern und die Kapitalkosten f\u00fcr zuk\u00fcnftige Projekte senken sollten. In China hat die Regierung bereits ein Programm zur Errichtung von 6000 MW CSP mit Speicherung angek\u00fcndigt. SolarReserve arbeitet mit der staatlichen Shenhua Group zusammen, die mit dem Bau von kohlebetriebenen Kraftwerken besch\u00e4ftigt ist, um 1000 MW der Erzeugung von geschmolzenem Salz-CSP zu entwickeln. Aber werden weitere solche Turm-Speicher gebaut? Die Frage bleibt offen.<\/p>\n

Allerdings gab das Unternehmen Heliogen, das Bill Gates geh\u00f6rt, erst k\u00fcrzlich bekannt, dass es einen Durchbruch bei der Nutzung von konzentrierter Solarenergie erzielt hat. Heliogen konnte die Temperatur von 565 \u00b0C auf 1000 \u00b0C erh\u00f6hen. Damit wird die Nutzung von Solarenergie in der Zement-, Stahl- und petrochemischen Produktion m\u00f6glich.<\/p>\n

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Ein fl\u00fcssigsalzbetriebenes Kraftwerk ist<\/h2>\n