Solarthermische Hochtemperatursysteme - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 587

Bei Solarturmkonzepten entfällt die Sensitivität bezüglich der thermischen Leitungs-
verluste weitgehend. Damit ist dort der aufwändige Dampfprozess bezüglich des Gesamt-
wirkungsgrades grundsätzlich attraktiver.
Von zentraler Bedeutung bei der Auslegungsoptimierung eines solarthermischen Kraft-
werks ist die Kopplung der Kollektorfeldeigenschaften mit denen des Energiekonversions-
prozesses. Dies erfordert die Berücksichtigung der täglich auftretenden Wechsellastfälle,
unter denen ein effizienter Kraftwerksbetrieb gewährleistet werden muss. Hocheffiziente
Einzelsysteme können hier am Auslegungspunkt zwar einen höheren Wirkungsgrad auf-
weisen, aber integral über das Lastjahr nur einen geringen im Einzelfall sogar gar keinen
Vorteil aufweisen.
In der Stromerzeugungsbranche spielen die Gestehungskosten die zentrale Rolle. Die
Stromgestehungskosten werden durch die Umlegung der gesamten jährlichen Kosten
( GK = Grundkosten) auf den jährlichen elektrischen Ertrag berechnet.

GK

LEC = ·

(7.99)

t = 365 T age

P el dt

t = 0

Gegenwärtig ist nicht erkennbar, welches solarthermische Kraftwerkskonzept einem an-
deren überlegen ist, so dass in einer Vielzahl von Projekten spezifische Fragestellungen
evaluiert und wissenschaftlich technischen Lösungen zugeführt werden. In diesem Sinne
befindet sich die kraftwerkstechnische Solarthermie im teil- oder vorkommerziellen Er-
probungsstadium.
Unter diesem Aspekt könnte auch die technische Option eines hybriden Kraftwerks
eine Zukunftsoption darstellen. Unter Hybridkraftwerken soll hier eine Mischform aus so-
larthermischem Kraftwerk und einer konventionellen fossil befeuerten Anlage verstanden
werden. Damit entfällt zwar das Argument einer CO 2 -freien Energiegestehung, aber die
pro Megawattstunde entstehende Kohlendioxidfreisetzung reduziert sich gegenüber rein
fossilen Kraftwerken erheblich. Der Vorteil solarthermischer Kraftwerke ist, dass sie schon
auf der unmittelbaren Prozessebene mit fossilen Brennstoffen hybridisiert werden können.
Bei der Hybridisierung wird zwischen zwei Typen unterschieden:

• solare Unterstützung konventioneller Kraftwerke
• fossile Unterstützung von Solarkraftwerken.

Erstere wäre zum Beispiel eine Einspeisung solarer Prozesswärme in die Speisewasservor-
wärmung von Kohlekraftwerken oder ihre Integration in GuD-Kraftwerke (Marko 1995 ).
Die fossile Unterstützung von Solarkraftwerken wäre ein mit einem gasbetriebenen Kanal-
brenner unterstütztes solarthermisches Kraftwerk, wie es im Zusammenhang mit Solar-
turmanlagen in der Abb. 7.3 angesprochen wurde. Bei der Anbindung eines Kollektorfeldes
an ein Kohlekraftwerk wird bei entsprechender Einstrahlung ein Teil der Leistung der re-
generativen Speisewasservorwärmung durch Solarenergie ersetzt, so dass weniger Dampf