Solarturm-Kraftwerk Jülich: Forschungsanlage offiziell an Betreiber übergeben
|
|
|
|
|
Über 2000 bewegliche Spiegel konzentrieren
die Solarstrahlung auf den Strahlungsempfänger
(Receiver) an der Spitze des Turms.
|
|
|
|
Am 20. August 2009 wurde das solarthermische Versuchs- und Demonstrationskraftwerk Jülich (STJ) offiziell vom Generalunternehmer Kraftanlagen München an den künftigen Betreiber
übergeben, die Stadtwerke Jülich. Die Technologie für das Herzstück der Anlage, der Strahlungsempfänger (Receiver), wurde beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt
und patentiert. Das DLR hat gemeinsam mit dem Solarinstitut Jülich Planung, Bau und Inbetriebnahme des Kraftwerks wissenschaftlich begleitet und unterstützt. Diese Zusammenarbeit wird
im laufenden Betrieb zur gemeinsamen Weiterentwicklung der Technologie fortgesetzt. Das Solarturmkraftwerk wurde im Beisein von Bundesumweltminister Sigmar Gabriel,
NRW-Wirtschaftsministerin Christa Thoben und des Parlamentarischen Staatssekretärs des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, Thomas Rachel, an die Stadtwerke Jülich
übergeben.
Sonne, Dampf und Strom
Auf einer Grundfläche von zirka acht Hektar sind 2.153 bewegliche Spiegel (Heliostate) mit einer Gesamtfläche von knapp 18.000 Quadratmetern aufgestellt. Diese folgen dem Lauf der Sonne
und konzentrieren die Solarstrahlung auf einen rund 22 Quadratmeter großen Receiver, der an der Spitze eines 60 Meter hohen Turms installiert ist. Der Receiver besteht aus porösen
keramischen Elementen, die von angesaugter Umgebungsluft durchströmt werden. Die Luft heizt sich dabei auf etwa 700 Grad Celsius auf und gibt die Wärme anschließend in einem
Abhitzekessel an den Wasser-Dampfkreislauf ab. Der dort erzeugte Dampf treibt eine Turbine an, die über einen Generator Strom produziert.
Wärmespeicher erlaubt Stromproduktion auch während Wolkendurchzügen
Das Kraftwerk wird im Nennbetrieb 1,5 Megawatt liefern. In die Anlage integriert ist ein Wärmespeicher, der sich über zwei Stockwerke des Turmes ausdehnt. In diesem Wärmespeicher
befinden sich keramische Füllkörper, die von Heißluft durchströmt und dadurch erhitzt werden können. Beim Entladen verläuft der Prozess umgekehrt, der Wärmespeicher gibt seine Energie
wieder ab, so dass auch während Wolkendurchzügen Strom produziert werden kann.
Mit dem Solarkraftwerk Jülich kann erstmals die in Deutschland entwickelte Technologie des Solarturmkraftwerks als Gesamtsystem demonstriert werden. "Die neue Anlage eröffnet die
einmalige Chance, durch Erfahrungen in der Praxis die Technologie zur endgültigen Marktreife weiterzuentwickeln und die international führende Rolle des DLR in der Entwicklung
solarthermischer Kraftwerkstechnologien weiter zu festigen", sagte Professor Hans Müller-Steinhagen, Leiter der DLR-Instituts für Technische Thermodynamik zur feierlichen Übergabe.
Müller-Steinhagen weiter: "Natürlich scheint in Jülich die Sonne nicht so oft wie in Nordafrika, aber bei einem Versuchskraftwerk, in dem die Technologie weiterentwickelt werden soll,
ist die gute Anbindung an die Forschungsinstitute wichtiger als der Dauerbetrieb."
Das solarthermische Kraftwerk in Jülich dient damit als Referenz für künftige kommerzielle Kraftwerke in Südeuropa und Nordafrikas, die auch beim Wüstenstromprojekt DESERTEC eine
tragende Rolle spielen. Die Technologie und das Know-how, das die Forscher in Jülich gewinnen, kommen in den sonnenreichen Regionen der Erde, in denen die solarthermischen Kraftwerke
ihr größtes Potenzial haben, zum Einsatz.
Neben der Rolle des Lizenzgebers für die Receivertechnologie ist das DLR auch beteiligt an der Auslegung des Heliostatenfeldes und des Receivers und an der Qualifizierung von
Einzelteilen des Systems. Außerdem führte das DLR Simulationsrechnungen zur Entwicklung von Betriebskonzepten und zur Berechnung des Jahresertrags der Gesamtanlage, die für die
Einschätzung der Wirtschaftlichkeit wichtig sind, durch. Das DLR kann hier auf jahrelange Erfahrungen aus seinen Entwicklungsarbeiten und den Testbetrieben solarthermischer Anlagen auf
der Plataforma Solar de Almería in Südspanien zurückgreifen.
Turmstockwerk für Experimente geplant
Im Turm des Solarkraftwerkes wird das DLR mit seinen Partnern in einem Stockwerk auf etwa halber Turmhöhe eine Forschungsplattform einrichten. Hinter einer drei mal sieben Meter großen
Öffnung, auf die sich die Heliostate des Kraftwerks ausrichten lassen, können die Forscher Experimente aufbauen. Geplant sind hier unter anderem Tests für neue Receiver und Experimente
zur thermochemischen Herstellung von Wasserstoff durch Sonnenenergie.
Computermodell zur Echtzeit-Betriebsoptimierung
Begleitet wird das Projekt von einem mehrjährigen Forschungsprogramm, in dem neben der wissenschaftlichen Unterstützung des Kraftwerkbetriebs vor allem auch Methoden zur
Betriebsoptimierung, Qualitätssicherung und Weiterentwicklung der Technologie erarbeitet werden, um die Wettbewerbsfähigkeit der Anlagen weiter zu verbessern. So wird beispielsweise ein
volldynamisches Computermodell der Anlage entwickelt, das später eine modellgestützte Echtzeit-Betriebsoptimierung ermöglichen soll. Gefördert wurde das Projekt vom Bundesministerium
für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), dem Ministerium für Wirtschaft, Mittelstand und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen (MWME NRW) und dem Bayerischen
Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie (STMWIVT).
22.08.2009 Quelle: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Solarserver.de © Heindl Server GmbH
Bildquelle: DLR,
|
