Large Solar Thermal Systems. Christian Holter Phoenix (US), Singapore,

Transkript

1 Large Solar Thermal Systems Christian Holter Graz (Austria) Phoenix (US), Singapore,

2 Solarwärme in Fernwärmenetzen Lessons Learned und Perspektiven

3 We work on Solar Thermal! Solar PV (Electricity) Solar Heating (Heat)

4 Energy Consumption

5 Use of Solar Thermal Energy Four workshops already held Key potentials are very clearly SOLAR COOLING SOLAR PROCESS HEAT SOLAR DISTRICT SYSTEMS SOLAR HOT WATER

6 Use of Solar Thermal Energy Roadmap shall guide governments to develop ST programs Official launch in San Francisco by July 13 th Shall be used for demonstrating potential and structuring support lines

7 Use of Solar Thermal Energy Source: Solar Heating World Wide 2011, Weiß et al.

8 SOLARE FERNWÄRME

9 Beginn in Österreich 1994 Deutsch Tschantschendorf, Südburgenland 325m² Solar 350 kw Biomasse 40 m³ Speicher Ziel: Biomassekessel im Sommer stilllegen & nicht Ölkessel einschalten Nahwärme Deutsch Tschantschendorf, 1994

10 weitere Verbreitung 1995 Bildein, Südburgenland 450 m²/ 50 m³

11 weitere Verbreitung 1995 Bildein, Südburgenland 450 m²/ 50 m³ 1996 Urbersdorf 360 m²/ 60 m³

12 weitere Verbreitung 1995 Bildein, Südburgenland 450 m²/ 50 m³ 1996 Urbersdorf 360 m²/ 60 m³ 1997 Eibiswald 1246 m²/110 m³ Erweiterung 2012!

13 Fernwärme im städtischen Verbund Solar Panels 1430 m²/ 1 MW kwh/m² Start 2002 Betreibermodell

14 Fernwärme im städtischen Verbund Solarkollektoren in Betrieb m²/ 3.5 MW Vorbereitete Erweiterung: m² / 1.4 MW

15 District Heating Graz, Austria AEVG Graz, transfer station in a 20 container

16 Europäische Verbreitung

17 Erfahrungen Solar schafft monovalenten Betrieb in Schwachlastzeit Pufferspeicher unterstützt auch Kesselanlage- verzögerte Kesselerweiterung, reduzierte Betriebsstunden am Kessel Wirtschaftlichkeit heute bei gleicher Förderung gegeben- Zusatzinvestition dennoch keine Selbstverständlichkeit Problemloser Solarbetrieb Sehr gute Solarerträge bei guten Netzen mit niederer RL- Temperatur

18 Erfahrungen Anlagenprobleme: 2* durch Frost, - unsachgemäße Wartung durch zu wenig qualifiziertes Personal, Frostschutz vergessen Totalschaden 2* Feuer im Heizhaus Kollektoren beschädigt 1 * Unsachgemäße Einspengelung der Kollektoren führt zu Wassereintritt und morschen der Unterkonstruktion

19 Spezialkollektoren Höhere Temperaturen wie bei privaten Solaranlagen hochwertigere Kollektoren sind vorteilhaft Großmodule für hydraulische Balance

20 SOLARE FERNWÄRME am Weg zur Systembestandteil zentraler Energieversorgungssysteme

21 Abwärme & Biomasse 2050? Aus Umweltschutz, 03/2011

22 Abwärme & Biomasse 2050? Biomasse Verwendung in Mittel- und Hochtemperaturbereich- nur mehr wenig in der Raumwärme Abwärme KWK durch Wind, Wasserkraft und PV massivst reduziert und kaum noch vorhanden Industrielle Prozesse deutlich gesteigerte Effizienz Aufkommen reduziert Aus Umweltschutz, 03/2011

23 Langzeitspeicher Quelle: Solites

24 Langzeitspeicher Marstal, Dänemark: Bau von Erdreich-Speichern von m³ und m³. Baukosten: /m³ Quelle: Marstal Fjernvarme

25 Künftige Möglichkeiten Höhere Solare Deckungsgrade Vom Tagesspeicher über Wochenspeicher zum Langzeitspeicher Tagesspeicher: sommerliche Tagesspitze für Nacht aufheben Wochenspeicher: ermöglicht im Sommer langen monovalenten Betrieb auch bei Schlechtwetter, im Winter können Spitzen durch Puffer statt Zusatzkessel abgedeckt werden Verstärkte Einbindung in städtisches Netz

26 Dänemark

27 Dänemark

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30 Wärmeversorgung Österreich Erdgas 350 Öl Wärmepumpe 300 Umgebungswärme 250 Solar Biomasse & Wärmenetze % % 80% 70% % 50% 40% 50 30% 20% 10% 0 Österreich 2008 Streicher % Streicher 2050 Marstal 2012

31 Wärmebedarf Graz ~2000 GWh 1000 GWh Ertrag/m² Kollektor 350 kwh 450 kwh Flächenbedarf 5.7 Miom² 2.2 Miom² Anteil der geeigneten Flächen 102% 39% Speicher für 50% (Wasser) (Rest wird direkt genutzt) 6 Mio. m³ (= 12 Fussballfelder, 60 m tief)

32 PILOTPORJEKT PITAGORAS (EU- SMART CITY DEMOPROJEKT) Standortfindung 2012 Detailplanung/ Genehmigung 2013 Bau 2014 Evaluation m³ Kollektor m³ Speicher Einbindung Industrieabwärme

33 Large scale Solar Thermal