So funktioniert ein solarthermisches Kraftwerk
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05352_Datenblatt_Lay3.qxd 23.11.2005 14:17 Uhr Seite 1 SOLAR D So funktioniert ein solarthermisches Kraftwerk Strom von der Sonne Im Prinzip arbeitet ein solarthermisches Kraftwerk nicht anders als ein gewöhnliches Dampfkraftwerk. Mit einem entscheidenden Unterschied: Der Receiver Wasserdampf wird nicht durch die klimaschädliche Verbrennung von Kohle, Öl oder Erdgas erzeugt oder durch die Spaltung von Uran, sondern allein durch die Energie von der Sonne. Um die nötigen hohen Temperaturen zu erreichen, muss die Sonnenstrahlung konzentriert werden. Die am weitesten ausgereifte Technik dafür sind Parabolrinnenkollektoren. Dabei handelt es sich um bis zu 400 Meter lange Spiegel Rinnen aus parabolisch geformten Spiegelsegmenten. Die Rinnen werden dem Tagesgang der Sonne nachgeführt und konzentrieren die einfallende Strahlung in der Brennlinie der Spiegel bis zu 80-fach auf speziell beschichtete, vakuumisolierte Absorberrohre, die sogenannten Receiver. Parabolspiegel fokussieren die Sonnenstrahlung auf die Receiver Strom ist speicherbar Die Sonnenstrahlung erhitzt das durch Dampferzeuger / Überhitzer die Receiver fließende Thermoöl auf 400 Grad Celsius, um über einen nachgeschalTurbine Generator teten Wärmetauscher Dampf erzeugen zu können. Wie in einem konventionellen Kraftwerk gelangt dann der Dampf Zusatzheizung unter Druck in eine Turbine, die den Gene- Parabolrinne Thermoöl rator antreibt. Wärmespeicher ermöglichen Dampf Schema eines Parabolrinnen-Kraftwerks Kühlturm eine Stromproduktion rund um die Uhr – auch wenn die Sonne nicht scheint. 05352_Datenblatt_Lay3.qxd 23.11.2005 14:17 Uhr Seite 2 SOLAR D Receiver als Schlüsselkomponente Eine Schlüsselrolle für die Effizienz von Parabolrinnen-Kraftwerken spielen neben der optischen Präzision der Spiegel die vier Meter langen, durch eine Glashülle vakuumdicht isolierten Receiver. Sie wandeln die Solarstrahlung in Wärme um. Das Hüllrohr besteht aus einem beschichteten, hochtransparenten und robustem Borosilikatglas. Hoher Wirkungsgrad Der Schwachpunkt der meisten Beschichtungen liegt darin, dass sie auf Borosilikatglas dauerhaft haften. Der von SCHOTT entwickelte Receiver PTR 70 besitzt jedoch eine neuartige Antireflexbeschichtung, die gegen Abrieb auf Mit dem neuen Receiver ist SCHOTT Technologieführer Dauer stabil ist. Gleichzeitig lässt die Schicht über 96 Prozent der Sonnenstrahlung durch. Das innen liegende Absorberrohr aus Stahl dagegen muss möglichst viel Sonnenstrahlung absorbieren und darf nur wenig Wärme abstrahlen. SCHOTT hat dafür eine Beschichtung entwickelt, die einen Absorptionsgrad von 95 Prozent aufweist und bei einer Temperatur von etwa 400 Grad maximal 14 Prozent Wärmestrahlung emittiert. Die neuralgische Stelle des Receivers ist die Verbindung zwischen Absorberund Glashüllrohr, die das Vakuum versiegelt. Die unterschiedliche thermische Ausdehnung des Stahlrohrs und der Glashülle wird durch einen Metallbalg kompensiert. Für den direkten Übergang zwischen Glas und Metall entwickelte Parabolrinne mit Receivern SCHOTT ein neues Borosilikatglas, das den gleichen Ausdehnungskoeffizienten aufweist wie das Einschmelzmetall. So hält die Verbindung den extremen Temperaturwechseln zwischen kühler Nacht und Erhitzung am Tag verlässlich stand. Zudem sind Glas-Metall-Übergang und Balg beim SCHOTT-Receiver nicht wie bislang üblich nacheinander, sondern übereinander angeordnet. Dadurch werden 96 Prozent der Receiver-Länge tatsächlich genutzt, zwei Prozent mehr als bei existierenden Wettbewerbsprodukten. Vergleichsmessungen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf dem Testgelände der Wirkungsgrad des SCHOTT-Receivers um etwa zwei Prozent höher liegt. Parabolrinnen-Kraftwerk, das in Nevada entstehen und 2007 ans Netz gehen wird (Bildmontage) Solar SCHOTT-Rohrglas GmbH Erich-Schott-Straße 14 95660 Mitterteich Germany Tel.: +49 (0)9633/80-291 Fax: +49 (0)9633/80-757 E-Mail: [email protected] www.schott.com/solar 90184 d 12052.0 ba/lei Printed in Germany Plataforma Solar de Almería in Südspanien haben bestätigt, dass der
