Mit dem Solarturm von Jülich nach Algerien

Transkript

1 Mit dem Solarturm von Jülich nach Algerien Bernhard Hoffschmidt, SIJ Gerrit Koll, KAM Johannes Schrüfer, IATech Sonnenkolloquium Köln-Porz, 29. Juni 2010

2 1. Projektziele und Konstellation 2. Konzept des Technopols 3. Kraftwerkskonzept 4. Standorte und Bewertung 5. Ergebnisse 6. Zusammenfassung Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

3 1. Projektziele und Konstellation 2. Konzept des Technopols 3. Kraftwerkskonzept 4. Standorte und Bewertung 5. Ergebnisse 6. Zusammenfassung Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

4 Projektziele und Konstellation Ziele des Projektes Alsol Skalierung der Anlage in Jülich und erster Schritt der Technologie nach Nord-Afrika (Algerien) Empfehlungskatalog für den Ausbau der Anlage zu einem Demonstrations- und Testzentrum für regenerative Energien Konstellation 1. Phase (Federführung: SIJ) - Abschluss eines Kooperationsvertrages mit der Algerischen Regierung - Erstellung eines Empfehlungskatalogs - Standortauswahl und analyse (Meilenstein 1) heute - Entwurfsplanung der Anlage (Meilenstein 2) 2. Phase (Federführung: Industrie) - Detailplanung und Realisierung der Anlage

5 Projektziele und Konstellation Die Machbarkeitsstudie (1. Phase) wird gefördert im Rahmen der Internationalen Klimaschutzinitiative durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages

6 Projektziele und Konstellation Vorgehen Startphase Kooperation Administration Intensive Bearbeitung Meilenstein I National Administration of Scientific Research NASR AlSol ALG Standortvorschläge Red Flag Flag Bewertung Vor- Auslegungen AlSol GER Pre-Design Solarkraftwerkskonzepte Ausarbeitung Konzept Technopol Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

7 Projektziele und Konstellation Startphase Ausarbeitung der wichtigsten Voraussetzungen für die erfolgreiche Durchführung des Projektes durch das SIJ und die algerischen Partner DG-RSDT und CDER: Standort nahe einer algerischen Forschungseinrichtung zur Stärkung eines int. Netzwerkes zwischen Deutschland und Algerien auf dem Gebiet der regenerativen Energien Standort nahe an einem int. Flughafen für einen einfachen Zugang der int. Wissenschaftler zum Kraftwerk und Technopol Festlegung von Regeln zur Sicherstellung von Bau, Inbetriebnahme und Übergabe der Anlage gemäß des Zeitplans Signifikante Skalierung der Anlage gegenüber dem Kraftwerk in Jülich Demonstration von regenerativen Technologien für Studenten und die Öffentlichkeit

8 Projektziele und Konstellation Projektpartner: SIJ RSDT/ NASR Deutsche Partner in AlSol Kraftanlagen München GmbH (KAM) Algerische Partner in AlSol Centre de Développement des Energies Renouvelables (CDER) IA Tech GmbH (IAT) Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt e. V. (DLR) Solar-Institut Jülich, FH Aachen Unité des Equipments Solaires (UDES) 30. Juni

9 Projektziele und Konstellation Ergebnis Meilenstein I Präsentation von Zwischenergebnis Technopol Machbare Kraftwerkskonzepte Standortanalysen Erste Ergebnisse der Auslegung Empfehlung Entscheidung Standort Kraftwerkskonzept Start Entwurfsplanung (Meilenstein II) Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

10 1. Projektziele und Konstellation 2. Konzept des Technopols 3. Kraftwerkskonzept 4. Standorte und Bewertung 5. Ergebnisse 6. Zusammenfassung Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

11 Konzept des Technopols Vorgehen Ziel On-site R&D für die Etablierung von großen marktfähigen/angepassten reg. Systemen Stimulierung eines algerischen Marktes für regenerative Systeme Verstärkung der internationalen Kooperation Langfristig: Reduktion der algerischen Abhängigkeit von fossilen Energieträgern Planung Ein Leistungslevel für Erzeuger und Abnehmer von: 20kW el./th Einfache Verschaltung Vorschlag von etablierten Systemen Möglichkeit der Durchführung von Tests und Weiterentwicklungen Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

12 Konzept des Technopols Zwischenergebnisse Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

13 Project AlSol: Technopol. Ausblick bis Meilenstein II. Empfehlung für die aufzustellenden Systeme Auflistung der notwendigen Ausrüstung Vergleich möglicher Lieferanten hinsichtlich Kosten/Leistung Supplier Performance Ratio Supplier Performance Ratio [%] Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

14 Konzept des Technopols Identifikation & Nutzung von Synergien für Demonstration/ Ausbildung / R&D TECHNOPOL Solarturmkraftwerk Forschungsplattform Forschungs & Trainings Center Parabolrinnen- / Fresnel- R&D Einrichtungen (Konzentrierende-) PV R&D Einrichtungen Prozesswärmeanwendungen Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

15 1. Projektziele und Konstellation 2. Konzept des Technopols 3. Kraftwerkskonzept 4. Standort und Bewertung 5. Ergebnisse 6. Zusammenfassung Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

16 Kraftwerkskonzept Kraftwerkskonzepte: Aufgabe & Pre-Design. Rein solarer Betrieb Demonstration eines CO2 freien Konzepts Serieller Hybridbetrieb Demonstration des Wechselbetriebs von fossiler GT oder solarer Feuerung Paralleler Hybridbetrieb Demonstration eines sehr flexiblen hybriden Parallelbetriebs von fossiler GT und solarer Feuerung Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

17 Kraftwerkskonzept Prinzip und Betriebsweisen Hot Air (680 C; 1 bar) Ambient air Receiver HRSG Superheated Steam Concentrated Solar Radiation Thermal Storage Turbine with Generator ~ Heliost Field Blower Blower Backflow Air (120 C; 1 bar) Concentrator-system Solar unit Hot air cycle water steam Power cycle plant unit Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

18 1. Projektziele und Konstellation 2. Konzept des Technopols 3. Kraftwerkskonzept 4. Standorte und Bewertung 5. Ergebnisse 6. Zusammenfassung Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

19 Standorte und Bewertung Vorgehen National Administration of Scientific Research NASR Standortvorschläge Red Flag Flag Bewertung Vor- Auslegungen Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

20 Standorte und Bewertung Standortvorschläge Standortvorschläge Red Flag Flag Bewertung Vor- Auslegungen Standorte für Alsol: Sortiert & pre-qualifiziert von NASR Von NASR den deutschen Partnern vorgeschlagen Erste Standortbesichtigung mit NASR und/oder CDER Erste Kontakte mit lokalen Einrichtungen Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

21 Standorte und Bewertung Standortbewertung Standortvorschläge Red Flag Flag Bewertung Vor- Auslegungen Red Flag : Lokale Voranalyse fundamentaler Randbedingungen Eine red flag stoppt weitere Analyse 8 Red Flag s erstellt 4 Standorte ohne Red Flags Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

22 Standorte und Bewertung Standortbewertung Standortvorschläge Red Flag Flag Bewertung Vor- Auslegungen Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

23 Standorte und Bewertung Standortbewertung Standortvorschläge Red Flag Flag Bewertung Vor- Auslegungen Flag Bewertung / : Detaillierte Analyse der lokalen Randbedingungen Detaillierte Analyse der yellow flags : >90 Kriterien 4 Flag s basierend auf lokaler Analyse Ergebnis: 1 Standort erfüllt Bedingungen für Meilenstein II Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

24 Standorte und Bewertung Standortauswahl: Bourkika Standortvorschläge Red Flag Flag Bewertung Vor- Auslegungen Verfügbarkeit: Land Wasser Einspeisung Erdgas Anbindung Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

25 Standorte und Bewertung Standortauswahl: Bourkika Standortvorschläge Red Flag Flag Bewertung Vor- Auslegungen Vor-Auslegung: 6 rein solare Konzepte - Speicher = 2-10 h -P el = 3 5,5 MWel 3 Hybride Konzepte - Serieller Betrieb - Paralleler Betrieb 6 Konzepte aussortiert Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

26 1. Projektziele und Konstellation 2. Konzept des Technopols 3. Kraftwerkskonzept 4. Standorte und Bewertung 5. Ergebnisse 6. Zusammenfassung Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

27 Ergebnisse Drei Konzepte zur Auswahl (hier qualitativer Vergleich) Kriterien Rein solarer Betrieb Serieller Hybridbetrieb Paralleler Hybridbetrieb Umwelt CO2 Emissionen Umweltrisiken Landnutzung Wirtschaftlichkeit Investitionskosten Spezifische Investitionskosten O&M Kosten in Relation zum Ertrag Andere Betriebsstunden des Kraftwerks Tauglichkeit für den Standort Bourkika Paralleler Hybridbetrieb ist bevorzugtes Konzept! Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni

28 Zusammenfassung Tauglichkeit des Solarkraftwerks mit offenen volumetrischen Receiverskonzeptes für einen rein solaren, einen seriellen und einen parallelen Hybridbetrieb Abschluss von Standortauswahl und bewertung sowie Anlagenkonfiguration in Kürze Von algerischer Seite starker Wunsch der Verbindung von Kraftwerk und Technopol sowie eine nachhaltige F&E Kooperation Abschluss der Machbarkeitsstudie bis November 2010 und danach Detailplanung und Realisierung der Anlage

29 See you in Bourkika, Algeria! Solar-Institut Jülich, FH Aachen 30. Juni