Die nächste Generation solarthermischer Parabolrinnen-Kraftwerke
Parabolrinnen-Kraftwerke wandeln Sonnenenergie in Wärme und dann in Strom um. Dafür konzentrieren sie das Sonnenlicht mit langen, in Reihen aufgestellten Spiegelrinnen. Mit der Kraft der Sonne erhitzen sie Thermo-Öl, das sich in einem Rohr in der Brennlinie der Spiegelrinne befindet. Es kann Wärme bis zu 400 Grad Celsius aufnehmen und transportiert sie zur Stromerzeugung zu einer Dampfturbine oder zur späteren Nutzung zu einem Wärmespeicher. Um die Effizienz von Parabolrinnen-Kraftwerken zu steigern und die Kosten zu senken, kann das Thermo-Öl durch Wärmeträgermedien ersetzt werden. Diese ermöglichen höhere Prozesstemperaturen.
Ein vielversprechender Kandidat dafür ist Flüssigsalz. Seine maximale Prozesstemperatur liegt bei 565 Grad Celsius. Zudem ist es kostengünstiger, weniger brennbar und umweltfreundlicher als Thermo-Öl. Solarthermische Kraftwerke nutzen Salz bereits im Wärmespeicher. Dieser erlaubt es, flexibel Strom zu erzeugen, wenn er gebraucht wird. Kommt Flüssigsalz auch im Solarfeld zum Einsatz, sind hier und im Speicher höhere Temperaturen möglich. Da der Speicher dann kleiner gebaut werden kann und kein Wärmetauscher nötig ist, um die Wärme auf das Salz im Speicher zu übertragen, sind zudem die Investitionskosten niedriger.
Die Evora Molten Salt Platform (EMSP) wurde entworfen und gebaut, um Flüssigsalz als Wärmeträger im Kraftwerksmaßstab auf Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit zu testen. Sie verfügt – von den Kollektoren bis zum Dampferzeuger und Kondensator – über die wesentlichen Elemente eines solarthermischen Kraftwerks. Die einmalige Testanlage umfasst Parabolrinnen mit einer Gesamtlänge von 700 Metern und hat eine Gesamtleistung von 3,5 Megawatt. So ist der Transfer von Ergebnissen aus der Forschung in die industrielle Anwendung nur ein kleiner Schritt.
Das DLR hat die Anlage gemeinsam mit der Universität Évora und europäischen Industriepartnern entwickelt und gebaut. Im Herbst 2021 hat die Anlage ihren Betrieb aufgenommen.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Solarforschung
Dr. Jana Stengler | E-Mail Jana.Stengler@dlr.de
