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Perspektiven für Solarthermische Kraftwerke im Sonnengürtel
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Perspektiven für Solarthermische Kraftwerke im Sonnengürtel Bernhard Hoffschmidt, Spiros Alexopoulos Berlin, AKE 8.2, 27.03.2012
Transcript of Perspektiven für Solarthermische Kraftwerke im Sonnengürtel
Perspektiven für Solarthermische Kraftwerke im
SonnengürtelBernhard Hoffschmidt, Spiros Alexopoulos
Berlin, AKE 8.2, 27.03.2012
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Wesentliche Fragen
• Was sind Solarthermische Kraftwerke (CSP)?• Was ist der Wert/Vorteil von CSP Strom? • Wo stehen der momentane Markt und die Kosten?
• Wie sieht die Konkurrenz zu PV und Wind aus?
• Welches Kostenreduktionspotenzial hat CSP?• Welche Rolle spielt CSP in der MENA Region?
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Conventional power plants
Was sind Solarthermische Kraftwerke (CSP)?
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Solar thermal power plants
Was sind Solarthermische Kraftwerke (CSP)?
Was ist der Wert von CSP Strom?
2000 h
+2000 h
>95 %
= 75%
200 h
Gesicherte BereitstellungVon Mittellast
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Direkter Wert/Vorteil:
– Großtechnische Erzeugung– Beitrag zur Spitzenlast‐
anforderung– «Service» Unterstützung des
Netzbetrieb
Übergeordneter Wert/Vorteil:
– Steigender Wert mit steigendem Anteil regenerativer Erzeuger im System
– Zu‐Feuerung als Transformationstechnologie
Was ist der Wert/Vorteil von CSP Strom?
Bewertung auf Systemebene
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Wo stehen der momentane Markt und die Kosten?Parabolrinne ist die am meisten erprobte Technologie
Quelle: EASAC, 2011
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Wo stehen der momentane Markt und die Kosten?Neue Konzepte (Tower, Fresnel…) zielen auf schnellere Kostenreduktion
Quelle: EASAC, 2011
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Wo stehen der momentane Markt und die Kosten?
Quelle: EASAC, 2011
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Technology LEC €c / kWh
CSP: 100 MW w/o storage (Arizona) 17.9
Pulverized coal: 650 MW: base‐load 6.9
Pulverized coal: 650 MW: mid‐load 9.0
Gas combined cycle mid‐load 6.1
Wind onshore: 100MW 8.5
Wind offshore: 400 MW 15.3
Photovoltaic: 150 MW (Arizona): 21.2
Calculation based on Data form US Department of Energy 2010,(Currency conversion 2010 $/€ = 0.755)
Wo stehen der momentane Markt und die Kosten?Levelized Cost of Electricity (LEC)
Marokko: < 18 €c/kWhmit Speicher
USA: 11 €c/kWhSystemkosten SpeicherHeute: 30-60 €c/kWh2020: 16 €c/kWhQuelle: EASAC, 2011
Quelle: NREL/TP-6A20-52978, Nov. 2011
Sommer
Wie sieht die Konkurrenz zu PV und Wind aus?Simulation der Einspeisung und Last in Kalifornien mit wachsendem PV‐Anteil
Quelle: NREL/TP-6A20-52978, Nov. 2011
Frühjahr
Wie sieht die Konkurrenz zu PV und Wind aus?Simulation der Einspeisung und Last in Kalifornien mit wachsendem PV‐Anteil
Quelle: NREL/TP-6A20-52978, Nov. 2011
20% PV
Wie sieht die Konkurrenz zu PV und Wind aus?Simulation der Einspeisung und Last in Kalifornien mit wachsendem PV‐Anteil
Quelle: NREL/TP-6A20-52978, Nov. 2011
Wie sieht die Konkurrenz zu PV und Wind aus?Simulation der Einspeisung und Last in Kalifornien mit wachsendem PV‐Anteil
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Abschätzungen auf Basis detaillierter Studien besagen:• Massenproduktion und Skalierung (25 ‐ 30% Kostenreduktion)• Technische Verbesserungen (20 ‐ 30 % Kostenreduktion)
Breakthroughs in – Oberflächenreflektoren (Lebensdauer)– Wärmeübertragungsmedien für höhere Temperaturen (Stabilität und Kosten)
– Fortschrittliche Kraftwerksprozesse (Solares Design)– Speichersysteme (Anpassung auf Temperaturen und Wärmeübertragungsmedien)
LEC < 9 €c/kWh realistisch basierend auf Technologien, die im Labormaßstab bereits realisiert worden sind.
Welches Kostenreduktionspotenzial hat CSP?
Quelle: EASAC, 2011
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20,0
40,0
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80,0
100,0
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180,0
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2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040
Year
LCoE
(EUR/MWh)
30% growth rate
15% growth rate
for a 15% learning rate
Welches Kostenreduktionspotenzial hat CSP?
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2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040
Year
LCoE
(EUR/MWh)
30% growth rate
15% growth rate
Quelle: EASAC, 2011
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in brackets: (max. yield in GWhel / km² /y)
CSP Potenzial:
Europa 1‘800 TWh
MENA > 600‘000 TWh
Welche Rolle spielt CSP in der MENA Region?
Quelle: EASAC, 2011
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Begünstigende Faktoren:– Größe und Qualität der solaren Ressource– Schnell wachsende lokale Nachfrage– Nähe zu Europa mit seinem Appetit auf CO2‐freie Stromerzeugung
Probleme:– Investitionsbedingungen und Eigentumsverhältnisse– Förderregime und – Subsidy schemes und Kontinuität der Initiativen– Export versus Eigennutzung
Welche Rolle spielt CSP in der MENA Region?
Quelle: EASAC, 2011
Solarthermische Kraftwerkstechnik ‐ vom Sonnenofen in Köln ‐ zur Planung in Algerien ‐
2003
1996 1998 2001
2004 bis 2011
Heute
2012-2015
Morgen
1994
Hybrides DLR‐Solarturmkraftwerks mit solaren Testzentrums in Algerien (Alsol II)
- Solar- und Hybrid-Betrieb - Technologietransfer und Ausbildung- Markteintritt in MENA
Algerien
Ausbildung
Solarturmkraftwerk
Jülich
DLR
- Solar-Betrieb- Forschung und Entwicklung- Exkl. Testfeld für deut. Industrie
Internationale Kooperation
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• Preisparität mit fossilen Energieträgern in den kommenden 10 bis 15 Jahren
• Netzinfrastruktur und Marktmechanismen zur Integration großer Anteile von CSP in der MENA Region (Potenziell auch für den Export)
• Angemessene politische und ökonomische Randbedingungen in der MENA Region für Langzeitinvestitionen in CO2‐freie Technologien
Herausforderungen in der MENA Region
Quelle: EASAC, 2011
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
