Solarthermisches Demonstrationsund Versuchskraftwerk Jülich

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1 Solarthermisches Demonstrationsund Versuchskraftwerk Jülich Prof. Dr. Bernhard Hoffschmidt Solar-Institut Jülich FH Aachen Expertengespräch Zukunftsenergien Zukunftstechnologien Zukunftsperspektiven Konrad-Adenauer-Stiftung Berlin, Fachhochschule Aachen, Solar-Institut Jülich Heinrich-Mußmann-Str. 5, Jülich Telefon , Telefax

2 Technisches und politisches Potenzial 1% Wüstenfläche = Weltstrombedarf für % des Weltstrombedarfs für 2050 aus CSP Stromtransport Afrika EU durch HGÜ Netz Politisches Commitment: Plan Solaire der EU Ho Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

3 Prinzip solarthermischer Kraftwerke Konventionelles Kraftwerk mit - Wasserdampfkreislauf, Turbine, Generator - Brennstoffzufuhr Solarthermisches Kraftwerk mit - Wasserdampfkreislauf, Turbine, Generator - Sonne - Kollektoreinheit - Speicher - ohne oder mit Brennstoffzufuhr Sonne Kollektor Einheit Speicher Konventionelles Kraftwerk Brennstoff: Öl, Gas Kohle Nuklear Dampfturbine G Pumpe Dampfturbine G Solarthermisches Kraftwerk Brennstoff: Öl, Gas Kohle Nuklear Kondensator Dampferzeuger Pumpe Kondensator Dampferzeuger Ho Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

4 Technologie - Rinnensystem Parabolrinne Linear Fresnel DLR DLR Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

5 Technologie - Turmsystem Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

6 Dish Stirling Technologie Dish Stirling Kraftwerke bestehen aus hunderten von Einzelmodulen Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

7 Thermodynamisches Potenzial Wirkungsgradpotenziale η max = η th,carnot * η absorber Parabolic Dish η max Parabolrinne Solarturm (T absorber =T process ) [K] Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

8 Kraftwerkskreislauf Receiver Hot air (680 C; 1 bar) boiler ambient air steam (480 C; 26 bar) concentrated solar radiation thermal storage turbine with generator ~ Heliostat field compressor compressor recirculation air (120 C; 1 bar) condenser Concentrator system Solar Power Block hot gas cycle Water-Steam-Cycle Conventional Power Cycle Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

9 Hybridisierung: Gasturbine Receiver Hot air (680 C; 1 bar) Ambient air HRSG Steam (480 C; 26 bar) concentrated solar radiation thermischer Speicher turbine with generator ~ Heliost field blower blower Backflow air (120 C; 1 bar) condensator Concentrator-system Solar unit Hot air cycle water Power steam plant cycle unit Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

10 Hybridisierung: Gasmotor Ambient air Receiver Hot air (680 C; 1 bar) HRSG Steam (480 C; 26 bar) concentrated solar radiation thermischer Speicher turbine with generator ~ Heliost field blower blower Backflow air (120 C; 1 bar) condensator Concentrator-system Solar unit Hot air cycle water Power steam plant cycle unit Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

11 Ort Jülich / D Solarstrahlung DNI 850 W/m2 a Heliostatfeld m 2 Heliostate 2153 Turmhöhe 60 m Landnutzung ca. 18 ha Leistung 1500 kw peak Receiverfronttemperatur bis 900 C Erhitzte Luft 680 C Speichergröße 1 h Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

12 Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

13 Betreiber: Stadtwerke Jülich Forschungspartner: Solar-Institut Jülich und Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v. Generalunternehmer: Kraftanlagen München Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

14 Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

15 Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

16 Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

17 Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

18 Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

19 Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

20 Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

21 Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

22 Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

23 Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

24 Standort Jülich - Deutschland Nähe zur Forschungseinrichtungen, DLR, SIJ FZJ, RWTH Know-how Aufbau bei dt. Industrie und Zuliefern Kontinuierliche Weiterentwicklung d. Technologie Forschungsplattform Anspruchsvolle Testbedingungen (z.b. Wolkendurchgänge) Ho Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

25 Ziele F&E Automatisierung des Betriebs Materialeinsparung kostengünstige Speichertechnologien Erhöhung der mittleren Kreislauftemperaturen Hybridisierung als Gas- und Dampfturbinenprozess Entwicklung und Erprobung eines rein solar betrieben Gas- und Dampfturbinenprozess Direkte Erzeugung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen wie Methanol oder Wasserstoff Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

26 Projektförderung durch Ministerium für Wirtschaft, Mittelstand und Energie NRW Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

27 Sonnengürtel / Nord Afrika Mittelinitiative der EU Export der Solarturm Technologie aus Jülich nach Algerien (Stand: Projektbeginn am ) Ziele: Bau einer 2-4 fach größeren Anlage als in Jülich (mit bis zu 5MWel) in Algerien Kombination mit einem Zentrum für regenerative Energien (solares Kühlen, solare Prozesswärme, passive Solarenergienutzung, solare Meerwasserentsalzung und - aufbereitung, Geothermie, Windenergie) Nutzung der Anlage zu Ausbildungszwecken (Einbindung der algerischen Universitäten) Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

28 Zusammenfassung Industrie in Deutschland an technologischer Spitzenposition auf dem Gebiet der solarthermischen Kraftwerke Dauerhaft Spitzenposition nur durch kontinuierliche Weiterentwicklung im Verbund von Industrie und Forschung Solarthermisches Versuchskraftwerk in Jülich- Basis für kontinuierliche Weiterentwicklung (langfristig Methanol- und Wasserstofferzeugung) Absatzgebiete der Technologie in den Sonnenregionen der Erde Nord-Afrika langfristiges Zielgebiet für Europa Import des Stroms via HGÜ nach Europa Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli

29 Unternehmensgründung Ausgründung IA Tech GmbH Solar-Institut Jülich, Fachhochschule Aachen 10. Juli