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

Transkript

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

2 INDUSTRIAL PROCESS HEAT

3 Gatorade Pepsico Gatorade (Pepsi Cola) Phoenix, AZ, (2008/11) Solar Hot Water for process heat in the soft drink industry. Preheating for pasteurisation Solar Panels: Phase I m² Phase II m² TOTAL 2693 m² Update Phase III 2012 ordered plus 1225 m² Update Phase IV m² high temperature applications

4 Gatorade Pepsico

5 Gatorade Pepsico

6 Gatorade Pepsico

7 Feed Mill, Kingston Jam. Feed pellets prodcution for chicken Steam needed to glue the pellets Open process Two stage solar system: Preheating Process water Steam production

8 Industry

9 FERNWÄRME 2050 Vision zur nachhaltigen autarken Wärmeversorgung oder: Machen wir. zu einem solaren Leuchturmprojekt weltweit!

10 Wärmeversorgung Österreich Erdgas 350 Öl Wärmepumpe 300 Umgebungswärme 250 Solar Biomasse & Wärmenetze Österreich 2008 Streicher % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Streicher 2050 Marstal 2012

11 Dänemark Marstal, Insel Ærø Jährl. Wärmeproduktion von 28 GWh bislang im Bau Solarkollektoren /m² Bio-Öl/-masse /MW Wärme 18 4 Stromerzeugung /MW 0 0,75 Erdwärmespeicher /m³ Stahltankspeicher /m³ Wärmepumpe /MW - 1

12 District Heating Graz, Austria Graz has 250,000 inhabitants > 500 MW therm grid capacity Summer load > 15 MW therm 5 large scale plants connected today (red dots), Solar Panels installed: > 13,000 m², 10 MW therm

13

14

15 Wärmebedarf Graz ~2000 GWh 1000 GWh Ertrag/m² Kollektor Zielertrag 2050 bereits heute erzielbar bei niederen Rücklauftemperaturen! 350 kwh 500 kwh Flächenbedarf für 100% Solarwärme 5.7 Miom² 2.0 Miom² Bedarfs an geeigneten Flächen Im Verhältnis zum Potential des Solardachkatasters 102% 36%

16 Investkosten für Szenario 2050 Bezug: 70% von Graz = fernwärmeversorgte Gebiete 2050 Davon 70% solare Wärmeabdeckung Kollektoranlagen 1.05 Mio. m² 315 Mio. Systemkosten 300 /m² Mittelwert über Anlagengröße. Heute /m² Speicher Passend zu obiger Kollektorfläche: 3 Mio. m³, 6 Fussballfelder und 60 m Tiefe Kosten per kwh über 25 Jahre/5% (ohne Netzkosten) Heutige Bezugskosten FW Graz (Ohne Netzkosten) 70 Mio. 5,2 ct/kwh ~3,9 ct/kwh Kosten per kwh über 25 Jahre/3% (ohne Netzkosten) 4,2 ct/kwh

17 Übergangsszenarien Winterspitze bis 98 durch Speicher unterstützbar Verzicht auf Spitzenkessel/Gas schafft Energiekostensenkung Keine zusätzliche Leitung Industrielle Abwärme beliebig und unabhängig vom Zeitpunkt des Auftretens einbindbar Auch Verschiebung Sommer Winter) Wärmepreis wird dadurch zwischenzeitlich fallen ABER für langfristige Perspektive: Solarflächen schrittweise ergänzen Speicher modular errichtbar- mehrere Bauabschnitte

18 Regionalwirtschaftseffekte ca Personenbeschäftigungsjahre in der Errichtung der Anlagen mit > 70% regionaler Wertschöpfung (nur Solarprojekt- zusätzliche Jobs im Bereich Wärmedämmung) Stopp einem Abfluß von ca. 100 Mio. per Jahr für Energieeinkauf verlässliche Stabilisierung der Wärmekosten in Graz Unabhängigkeit von Energiesteuern und CO2 Kosten

19 Ist und nächste Schritte m²/ 9 MW in Betrieb in Verbindung mit Primär- oder Sekundärnetz alles Contractingmodelle 5 GWh Solarwärme Energieversorger sehen Solarwärme als Bedrohung Pitagoras: m³ Speicher m² Kollektor EU Förderung Detailklärung mit Standort in Graz laufen Planung 2013, Bau 2014

20 SOLAR COOLING

21 CGD Bank Headquarter, Lisbon 100,000 m² Offices 5,000 people working in the building 11 floors above ground, 6 floors under ground Bank building including employees hospital, restaurants 1579 m² solar coll. 545 kw cooling/1100 kw heating Life data on com_content&task=view&id=53&itemi d=73

22 UWC, Singapore United World College (UWC), Start up October m² Solar Panels 500 ton cooling 20m³ DHW/day Operated as ESCo by SOLID Asia Energy Service pte

23 Typical Airport s Energy Use Airports are large and complex structures that use lots of energy Expenditures for energy are several millions USD every year and rising significantly Most energy in hot climates is used for cooling of the buildings E.g. Sangster International Airport has the following energy mix:

24 Airports lot of place for solar

25 Possible development One joint project including solar cooling, cogeneration, comfort improvement & energy effiency 20 Mio USD investment- 6-7 Y pay back

26 Large scale Solar Thermal