Branchenwissenüber CSP

CSP ist die Abkürzung für Sonnenwärmekraftwerk, dasin vier Haupttypen aufgeteilt werden kann, nämlich SolarthermischeEnergieerzeugung mit Turm, Solarthermische Energieerzeugung mit Rinnen,Solarthermische Energieerzeugung mit Fresnelkollektor und SolarthermischeEnergieerzeugung mit Dish. Turm- und Dish-Typ sind punktkonzentriert, währendRinnen- und Fresnel-Typ linienkonzentriert sind.

Solarthermische Energieerzeugung mit Turm
Die Solarthermische Energieerzeugung mit Turm benutzt zahlreicheHeliostaten, um das Sonnenlicht auf der Oberfläche des Wärmeabsorbers mitHochtemperatur an der Spitze des zentralen Turms zu reflektieren. Die Flüssigkeit (Wasser, Schmelzsalz oder Luft) wird erhitzt, wobei sie direktoder indirekt überhitzten Dampf oder Luft mitHochtemperatur erzeugt, um den Generator anzutreiben. Die Solarenergie wirdwährend dieses Prozesses in elektrischer Energie umgesetzt.

Der Turmkraftwerk besteht allgemein aus fünf Teilsystemen:Konzentierungssystem, Wärmeabsorbersystem, Wärmespeichersystem,Stromerzeugungssystems und Kraftwerkssteuersystem. Das Bild unten zeigt dasFunktionsprinzip.

Solarthermische Energieerzeugung mitRinnen
Solarthermische Energieerzeugung mit Rinnen nimmt Paraboloidspiegel alsReflektoren zur Konzentrierung des Sonnenlichts auf dem Wärmeabsorberrohr an.Das Wärmeträgermedium in dem Rohr kann das Wasser in Dampf umsetzen. DiesesSystem kann als Ergänzung zur Wärmeenergie für konventionelles Kraftwerkeingesetzt werden, oder auch direkt Turbine zur Stromerzeugung antreiben.

Solarthermische Energieerzeugung mitFresnelkollektor
Die Solarthermische Energieerzeugung mit Fresnelkollektor hat viele flacheDrehreflektoren mit Einzelachse, die rechteckiges Spiegelfeld ersetzen. DasSpiegelfeld kann automatisch die Sonne verfolgen und das Sonnenlicht auf demlinearen Lichtkonzentrator, der parallel über dem Feld ist, reflektieren. Diebeschichteten Stahlrohre absorbieren Sonnenlicht, um die Lichtenergie inWärmeenergie umzusetzen, und dann erwärmt das fließende Medium innerhalb desRohres, das direkt oder indirekt Dampf mit Hochtemperatur und Hochdruckerzeugt, um die Turbine anzutreiben.

Solarthermische Energieerzeugung mitDish
Solarthermische Kollektoren werden in der solarthermischen Energieerzeugungmit Dish verwendet, um die konzentrierte Erwärmung des Arbeitsmediums zurealisieren, also die Stirling- oder Brayton- Generatoren anzutreiben. DiesesSystem benötigt keine konventionelle Energie. Der Strom stammt vollständig ausder Wärme mit Hochtemperatur aus Sonnenlicht, die durch Hohlspiegelkonzentriert wird.
                  
Vorteile von CSP
Die CSP-Technologie kann direkt Dreiphasenwechselstrom erzeugen. In der Zukunftkönnte es in der Lage sein, Wärmekraftwerke und Kernkraftwerke ganz zuersetzen, um grundlegende elektrische Last zu übernehmen. Im Vergleich zu derWindkraftanlage kann CSP besser mit dem Stromnetz koordinieren, undkontinuierliche Energieerzeugung ist realisierbar. Anders als bei der Photovoltaik-Anlagegibt es dabei keine Teile mit Schwerverschmutzung oder Hochverbrauch in dergesamten Produktions- und Industriekette von CSP. Darüber hinaus kannEinrichtung der Meerwasserentsalzung natürlicherweise mit der CSP-Anlagekombiniert. Zum Beispiel sind einige europäischen CSP-Stationen im Nahen Ostenund in Nordafrika bereits mit Projekten der Meerwasserentsalzung angeschlossenworden, die frisches Wasser direkt liefern kann. Deswegen kann dieCSP-Technologie die sozialen Bedürfnisse von Strom, Brennstoff und Frischwassererfüllen, was CSP eine bessere Lösung als Photovoltaik-Anlage macht.

Eine Liste der vorhandenen CSP-Stationenin der Welt

Die SolarPACES vonIEA, Europäische Assoziation für Solarthermische Energie(ESTELA) und dieGreenpeace schätzte konservativ, dass bis zum Jahr 2030 wird CSP 3% bis 3,6%der globalen Energieversorgung ausmachen und der Anteil wird im Jahr 2050 auf8% bis 11,8%  ansteigen. Das heißt, dassdie installierte Leistung von CSP im Jahr 2050 830GW  betragen wird, und der jährliche Zuwachs 41GWwird. Die kumulative Wachstumsrate kann 17% bis 27% in den nächsten 5 bis 10Jahren sein.