Institut für Solarforschung Das erste Jahr.. Robert Pitz-Paal, Bernhard Hoffschmidt

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1 Institut für Solarforschung Das erste Jahr.. Robert Pitz-Paal, Bernhard Hoffschmidt

2 Folie 2 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Institut für Solarforschung gegründet Prof. Dr. Robert Pitz-Paal p 2

3 Folie 3 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Übersicht Struktur

4 Folie 4 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Entwicklung der Mitarbeiterzahlen Nach Standort Nach Abteilung / / / / /2012 HR 09/ /2012 HR 09/

5 Folie 5 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Jahresabschluss % NRW

6 Folie 6 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt Entwicklung am Solarturm Jülich Laufende und geplante Projekte in Jülich Überarbeitung und Qualitätsverbesserung des Heliostatfeldes Laufende Projekte o Start-SF o Sibops (Aufbau Testreceiver, Expertensystem, Betriebsoptimierung) o Helioscan (Grundlegende Untersuchung zur online Bestimmung der Heliostatpositionen mittels Radar und Laser Messtechnik) o Hydrohelio und Heliodyn (Entwicklung eines hydraulischen Antriebs für Heliostate) o Hitexstor (Aufbau eines Technikums zum Quarzsandspeicher) Geplante Projekte o 200kW Hochleistungsstrahler o Multifokusturm o Entwicklung neuer Heliostate, neuer Absorber, o Untersuchungen zu: Windeinfluss, dyn. Betrieb, neue Receiver o Erste Aufbauten zur solaren Verfahrenstechnik

7 Folie 7 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Neues Laborgebäude CeraStorE in KP Einzug November 2011 Inhaltliche Ausrichtung Keramische Werkstoffe und thermische Speichertechnologien in der Energieforschung Kooperation SF / TT / WF Anlagen im Aufbau Herstellung Faserkeramiken Testloop für Flüssigsalze Kinetische Untersuchungen an Redoxmaterialien Besichtigung im Anschluss möglich

8 Folie 8 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Abschlossen Doktorarbeiten seit Institutsgründung 1. M. Wittmann, Untersuchungen zu vorhersagbaren Betriebsstrategien für solarthermische Kraftwerke mit integrierter Speicherkapazität, Univ. Stuttgart, Oktober, J. Sauerhering, " Wärme und Stofftransport in Schlicker-Reaktions-gesinterten Metallschäumen, RWTH Aachen, Januar S. Brendelberger, Charakterisierung effektiver Eigenschaften offenporiger Materialien in thermisch hoch belasteten Komponenten, RWTH Aachen, März C. Singer, Solarturmreceiver für überkritische Dampfprozesse und ihre technische und ökonomische Bewertung, Uni Stuttgart, Juni F. Sutter, " Methoden zur Analyse der Beständigkeit von Aluminium Solarspiegeln, RWTH Aachen, Juni, N. Janotte Requirements for Representative Acceptance Tests for the Prediction of the Annual Yield of Parabolic Trough Solar Fields, RWTH Aachen, Juni 2012.

9 Folie 9 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Herausforderungen für die CSP Technologie Wirtschafts- und Finanzkrise Moratorium der Förderinstrumente in E Banken zurückhaltend bei Projektfinanzierung Preisverfall bei der PV Direkte Konkurrenz zwischen CSP und PV Großprojekten Aufkommender Wettbewerb asiatischer Hersteller Drohendes Preisdumping durch staatlich subventionierte Investitionen in Fertigungskapazitäten

10 Folie 10 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Wirtschafts- und Finanzkrise Unterstützung bei der Schaffung neuer Märkte durch Capacity Building Maßnahmen Partnerschaften zur Errichtung von Testinfrastruktur Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen zur Identifikation von Nischenmärkten

11 Folie 11 Capacity Building > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Development of optical and thermal measurement technologies to qualify CSP Plants and for quality control of plants components. Provide mobile measurement laboratories to MENA partners. Technical Capacity Building Course Program with the aim to establish local technical CSP teams in MENA Preparation of CSP Teaching Materials enermena Video Tutorials (55 lectures) out of the training material Module II Capacity Building People Module I Efficiency enhancement of CSP Technology Module III Supporting Dissemination Preparation of coaching material for yield analysis and project planning methodology Installation of the enermena-meteo- Network to provide high quality DNI and Metedata

12 Folie 12 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Hybrides DLR-Solarturmkraftwerks mit solaren Testzentrums in Algerien (Alsol II) Jülich - Solar-Betrieb - Forschung und Entwicklung - Exkl. Testfeld für deut. Industrie Algerien - Solar- und Hybrid-Betrieb - Technologietransfer und Ausbildung - Markteintritt in MENA Internationale Kooperation Ausbildung DLR Solarturmkraftwerk

13 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Studien zu Nischenmärkten Anwendung des ReMix Modells in Jordanien Frage: Sind CSP und PV heute schon wettbewerbsfähig? Methodik: Vergleich marginalen Kosten von existierenden Kraftwerken mit Vollkosten von CSP und PV Untersuchung : Einfluss auf die jährlichen Kosten des Energiesystems bei Installation von max. 2x100 MW CSP und max. 200 MW PV in den existierenden Kraftwerkspark Berücksichtigt: Detailliertes Modellierung des Kraftwerkspark im Stundenzeitschritt unter Berücksichtigung aller relevanten technischen und ökonomischen Randbedingungen Source. Tobis Fichter, The Joint German- Jordanian Workshop 2012, Amman February 27th 29th Slide 13

14 Folie 14 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Case Study: Results Main Results w/o RE w RE Average Generation Costs /kwh Average Base Load Costs /kwh Average Mid-Merit Costs /kwh Average Peak Load Costs /kwh LEC CSP /kwh LEC PV /kwh Full Load Hours CSP h Full Load Hours PV h Installed Conventional Capacity MW Installed CSP Capacity (netto) MW Installed PV Capacity MW 0 60 Generation by Gas % Generation by HFO % Generation by LFO % Generation by Hydro % Generation by CSP % Generation by PV % Import % CSP already competitive in peak / upper mid-merit load segment PV as fuel saver replacing expensive LFO

15 Folie 15 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Preisverfall bei der PV F&E zur Kostensenkung in Kooperation mit der Industrie Studien zum Kostenvergleich von PV und CSP

16 Folie 16 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > F&E zur Kostensenkung in Kooperation mit der Industrie Hohe Systemkompetenz um Innovation zu bewerten Einzigartige Test- und Qualifizierungsinfrastruktur Komplexe Berechnungsmodelle Über 100 qualifizierte und hochmotivierte Mitarbeiter im Institut und ein Netzwerk von tausende von Experten im und außerhalb des DLR Flexible Kooperationsmodelle Gute Markt- und Wettbewerbsübersicht

17 Studien zum Kostenvergleich von PV und CSP PV, Wind, CSP, Fuels: who`s the cheapest? Load: 100 MW, 5500 h/y, 40 yr CSP: PV: Wind: 5500 h/yr 2000 h/yr 2500 h/yr Fuel cost escalation as in Generation cost w/o price guarantee w/o external storage w/o external backup LEC ($/kwh) Year Wind PV CSP Coal Gas Oil

18 PV, Wind, CSP, Fuels: who`s the cheapest? Load: 100 MW, 5500 h/y, 40 yr CSP: PV: Wind: 5500 h/yr 2000 h/yr 2500 h/yr Fuel cost escalation as in Supply on demand cost w/o price guarantee incl. external storage incl. external backup LEC ($/kwh) Year Wind PV CSP Coal Gas Oil

19 Folie 19 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Aufkommender Wettbewerb asiatischer Hersteller Unterstützung bei der Etablierung von Standards Etablierung eines deutschen CSP Industrienetzwerks

20 Folie 20 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Unterstützung bei der Etablierung von Standards Gremien: SolarPACES: (Task I und Task III) DKE im DIN und VDE (K374: Solarthermische Anlagen zur Stromerzeugung) ISO/IEC TC117 (Solar thermal electric plants) deutscher Sprecher AENOR CTN 206 (Solar thermal electric plants) - Arbeitsgruppen ASME (PTC 52: Performance Test Code for CSP Plants) Messverfahren / Qualitätsparameter: Spiegel solar gewichteter direkter/hemisphärischer Reflexionsgrad Spiegel: Form, Steigungs- und Fokusabweichung Parabolrinnenreceiver: thermische Verluste und optischer Wirkungsgrad Solare Einstrahlung (Rotating Shadowband Irradiometer) Abnahmeverfahren für Solarfelder (Tests, Garantien) Modellierung und Ertragsprognosen für Solarkraftwerke

21 Folie 21 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt Industrieverband: Netzwerk für Solarthermische Kraftwerke 1. Netzwerktreffen am , mit 23 Gründungsmitgliedern Ziele sind: o die Vorteile der Technologie Solarthermische Stromerzeugung in der deutschen Öffentlichkeit und bei politischen Entscheidungsträgern bekannter zu machen und dort als erster Ansprechpartner zu agieren, o öffentliche Finanzierungsinstrumente zu identifizieren und mit zu gestalten, die den Ausbau von solarthermischer Stromerzeugung unterstützen, o politische Unterstützung für den Export der Technik auf höchstem politischem Level im Ausland zu sichern, o Förderung von Forschung, Entwicklung und Demonstration nachhaltig auszubauen und durch das Netzwerk zu unterstützen, o Exportinitiativen auf politischer Ebene zu initiieren, o enge Abstimmung von Initiativen mit ESTELA und DII zu erreichen.

22 Folie 22 > Soko 2012 > Pitz-Paal/Hoffschmidt > Zusammenfassung Der CSP Markt durchläuft zur Zeit eine kritische Phase Das DLR Institut für Solarforschung ist gut aufgestellt um die Industrie in dieser kritischen Phase zu unterstützen Das DLR setzt langfristig und strategisch auf das Thema CSP und macht sein Engagement nicht von kurzfristigen Schwankungen am Markt abhängig. Besondere Zielregionen sind der Mittlere Osten und Nord Afrika (MENA) Wir sind überzeugt das CSP mittelfristig einen wesentlichen Beitrag bei der Umgestaltung des Energiesystems spielen wird.