SOKRATESBMU
Solarthermische Kraftwerkstechnologiefür den Schutz des Erdklimas
Gefördert im Rahmen des Zukunftsinvestitionsprogramms durch dasBundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme
http://www.dlr.de/sokrates
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Umsetzung in den Markt
AP3 Ressourcen
Energiewirtschaft,Solarstrahlung,
Standorte
AP1 Finanzierung
Projektstruktur,Förderinstrumente,Risikomanagement
AP2 Technologien
Rinne, Fresnel,Hybrid, Speicher,Strom & Wasser
Datenbank
Modelle
Vergleich
Information als Basis füreine effizienteProjektentwicklung
Projektinhalt
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Personal in PM (gerundet) TT IPA PSA KP DLR WI ISE SUMMEAP 1 Finanzierungsinstrumente 1,5 1,5 3,1 5,1 8,2
1.1 Solarkraftwerke im Rahmen der flexiblen Klimaschutzinstrumente
0,6 0,6 1,1 3,9 5,0
1.2 Kosten- und Finanzierungsmodell eines solarthermischen IPP
1,0 1,0 2,0 1,2 3,2
AP 2 Technologiedatenbank und -modelle
2,4 3,5 2,4 8,3 5,1 13,4
2.1 Modellbildung und -implementierung 2,4 2,4 2,4 7,2 4,0 11,1
2.2 Technologievergleich 1,1 1,1 1,1 2,2AP 3 Geografische Datenbank 7,4 0,9 0,0 0,0 8,3 8,3
3.1 Energiewirtschaftliche Länderdaten 2,0 2,0 2,03.2 Solarenergieressource 1,8 0,9 2,8 2,83.3 Standortklassifizierung 3,5 3,5 3,5
Personal in PM (gerundet) 11,3 0,9 5,0 2,4 19,6 5,1 5,1 29,8
Arbeitsteilung
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Zeitplan und Meilensteine
Arbeitspakete 4Q 01 1Q 02 2Q 02 3Q 02 4Q 02 1Q 03 2Q 03 3Q 03 4Q 03AP 1 Finanzierungsinstrumente
1.1 Solarkraftwerke im Rahmen der flexiblen Klimaschutzinstrumente
1.2 Kosten- und Finanzierungsmodell eines solarthermischen IPP
AP 2 Technologiedatenbank und -modelle2.1 Modellbildung und -implementierung2.2 Technologievergleich
AP 3 Geografische Datenbank3.1 Energiewirtschaftliche Länderdaten3.2 Solarenergieressource3.3 Standortklassifizierung
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Meilensteine zu AP 1: Finanzierungsinstrumente
M 1.1: Entwurf einer Datenbank zu den Finanzierungsinstrumenten (1.Q.2002→ DLR (TT,PSA) + WI )
M 1.2: Möglichkeiten einer Finanzierung im Rahmen der flexiblen Instrumentedes Kyoto-Protokolls (2.Q.2002 → DLR (TT,PSA) + WI )
M 1.3: Erstellung eines IPP-Modells für die Finanzierung solarthermischerKraftwerke (2.Q.2002 → DLR (TT,PSA) + WI )
M 1.4: Erstellung eines IPP-Modells unter Einbeziehung der flexiblenInstrumente des Kyoto-Protokolls und Implementierung des Modells in STEPSund greenius (4.Q.2002 → DLR (TT,PSA) + WI )
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M 2.1: Entwurf einer Technologiedatenbank am Beispiel SEGS (Parabolrinne,Öl, Dampfturbine), 200 MW, rein solar, ohne Speicher (1.Q.2002 → DLR(TT,PSA,KP) + ISE)
M 2.2: Erstellung von Technologiemodellen für die ausgewähltenTechnologieoptionen (zwei Technologien pro Quartal) und Implementier-ungeiner Technologiedatenbank (2.Q.2003 → DLR (TT,PSA,KP) + ISE )
M 2.3: Technologievergleich (3.Q.2003 → DLR (TT,PSA) + ISE )
Meilensteine zu AP 2: Technologiedatenbank und -modelle
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Meilensteine zu AP 3: Geografische Datenbank
M 3.1: Entwurf einer geografischen Datenbank für Marokko für SEGS,(1.Q.2002 → DLR (TT))
M 3.2: Erstellung einer energiewirtschaftlichen Datenbank für Marokko undEinbindung in STEPS und greenius (2.Q.2002 → DLR (TT,PSA) )
M 3.3: Kartierung der Solarenergieressource für Marokko mit STEPS undImplementierung in GIS (2.Q.2002 → DLR (TT,IPA) )
M 3.4: Standortklassifizierung für ausgewählte Technologien in Marokko (zweiTechnologien pro Quartal) und Implementierung einer geografischenDatenbank (4.Q.2003 → DLR (TT))
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AP 1.1: Klimaschutzinstrumente
Finanzierungsmöglichkeiten für solarthermische Kraftwerke im Rahmender Klimaschutzmechanismen
Joint Implementation
Clean DevelopmentMechanism
Emissionszertifikate
..........
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AP 1.2: Projektfinanzierung
Von der Basisinformation bis zur Inbetriebnahme
Entwicklung Investitionsphase Betrieb
3 M 1. Jahr 2. Jahr 3. Jahr 30 - 40 Jahre
BasisinformationenMachbarkeitsstudienProjektdefinitionLandkaufEngineeringBeschaffungHoch-/TiefbauBau und MontageInbetriebnahmeBetrieb
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AP 1.2: Projektfinanzierung
Wirtschaftlichkeitsberechnung und Finanzierungsmodell
IPP-Modell
Förderinstrumente
Synthesis-Konzept
Investment-Fonds
Risikomanagement
.......
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AP 2.1: Technologiemodelle
Solare Stromerzeugung
Wärme-Kraft-Maschine
KonzentrierenderSonnenkollektor
Strom
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Wärme-Kraft-Maschine
KonzentrierenderSonnenkollektor
Strom
Brennstoff
AP 2.1: Technologiemodelle
Hybride Stromerzeugung mit Zufeuerung
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Wärme-Kraft-Maschine
KonzentrierenderSonnenkollektor
ThermischerEnergie-speicher
Strom
Brenn-stoff
AP 2.1: Technologiemodelle
Solare/Hybride Stromerzeugungmit thermischem Energiespeicher
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AP 2.1: Technologiemodelle
Solare/Hybride Kraft-Wärme-Kopplung zurEntsalzung von Meerwasser
Kraft-Wärme-Kopplung
KonzentrierenderSonnenkollektor
ThermischerEnergie-speicher
Strom
EntsalztesWasser
Brenn-stoff
ThermischeEntsalzungs-
anlageWärme
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AP 2.1: Technologiemodelle
Direktverdampfung in Parabolrinnenkollektoren
Demonstration direkter Erzeugungvon überhitztem Dampf inParabolrinnen-kollektoren
Dampf bei 400 °C, 100 barZiel: 550 °C, 120 bar
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AP 2.1: Technologiemodelle
Solarmundo‘s Fresnel Kollektorsystem
Solare Direktverdampfung inFresnel Kollektorsystem
Sattdampf demonstriertZiel: Dampf bei 550 °C, 120 bar
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Kollektor FresnelWärmeträger Öl Dampf Dampf Luft Druckluft Salz Luft DruckluftKraftwerkDampfturbine (Rankine) X X X (X) (X)Gasturbine (Brayton) (X) (X)GuD X (X) (X) (X) (X) (X)Stirling (X)SpeicherWärme (sensible) X (X) (X) (X) (X) (X) (X) (X)Latent (X) (X) (X) (X) (X) (X) (X)Betriebsolar X X X (X) (X) (X) (X) (X)hybrid X X X (X) (X) (X) (X) (X)Kraft-Wärme-KopplungWasserentsalzung X (X) (X) (X) (X) (X) (X) (X)Kälte (X) (X) (X) (X) (X) (X) (X) (X)Solarstromexport (X) (X) (X) (X) (X) (X)
Parabolrinne Solarturm Paraboloid (Dish)
AP 2.1: Technologiemodelle
Im Rahmen des AP 2 bearbeitete X und nicht bearbeitete (X)Technologieoptionen
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Erträge
Wirtschaftlichkeit
Lebenszyklusemissionen undMinderungspotential
AP 2.2: Vergleich
Technischer, ökonomischer und ökologischer Vergleich derTechnologieoptionen mit greenius und STEPS
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AP 3.1: Länderdatenbank
Energiewirtschaftliche Basisdaten für die Planung solarthermischerKraftwerksprojekte
Infrastruktur- undPersonalkosten
Wirtschaftsindikatoren
Zinsen, Erlöse, Steuern
Risikozuschläge
Lieferanteile
Land 3Land 2
Länderdatensatz für Marokko
Parameterb ezeichnung Symbol Wert Einheit LA K S Quelle Kommentar
Kostenfaktorübergreifende Modellfaktoren
Währungsumrechnungsfaktor r W 0,10220 EUR/DH L - - O ANDA 2001 Kassa-Wechselkurs von DH inEUR, Durchschnitt vom 1.7.2000bis 30.6.2001
Zinsfuß der Eigenkapitalverzi nsung i e 16,0 % (R) - - K ISTNER und PRICE 1998;u.a.
jährlicher R ealzinssatz
Preissteigerungsrate Lohn, national e L, nat 0 % L - - - jährliche Rate
Preissteigerungsrate Material, n ational e M, nat 0 % L - - - jährliche Rate
Nach Kostenfaktoren geordnet
he k G 0 Mio. DH/qm (R) - - M INISTERIUM F . K ULTUR U .KOMMUNIKATION ,M AROKKO 2001;F LACHGLAS 1994, 8-8; u.a.
bezogen auf den QuadratmeterGrundfläche
spezifische k P l 16,0 (D)
2,5 (V)
0 (T)
Mio. DH/km L x x BRÖSAMLE 2000, S. 106 entspr. 1,64 Mio. EUR/km (D)
0,26 Mio. EUR/km (V)
0 Mio. EUR/km (T)
Werte am ursprünglichenBezugsjahr:entspr. 16,0 Mio. EUR/km (D)
2,5 Mio. EUR/km (V)
0 Mio. EUR/km (T)
che k St 1,05 Mio. DH/km L - (x) F LACHGLAS 1994 entspr. 107.400 EUR/km
sche k Nz 0,35 Mio. DH/km L - x F LACHGLAS 1994 entspr. 35.800 EUR/km
d I , nat 0 % (R) - x - vorläufiger Wert
en, national d I, L, nat 11 % L (x) (x) begründete Schätzung
osten, national d I, M, nat 79 % L (x) (x) begründete Schätzung
national k Sf, nat 1104 DH/qm L - x nach T RIEB 2001b bezogen auf die Aperturfläche;entspr. ca. 113 EUR/qm;
international k Sf, int 137 EUR/qm L - x nach T RIEB 2001b;F LACHGLAS 1994 Tab. 9-5
teil d Sf , nat 15,5 % L - - F LACHGLAS 1994 Tab. 9-5
nal K Kw, nat 38,0 Mio. DH L (x) x T RIEB 2001b; FLACHGLAS1994 Tab. 9-5
entspr. 3,88 Mio. EUR und damit11,3 % der gesamtenKraftwerk blockkosten
national K Kw, int 30,4 Mio. EUR L (x) x T RIEB 2001b; FLACHGLAS
Marokko
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AP 3.2: Erkundung der Solarenergieressource
Satellitenfernerkundung der Atmosphäre zur flächendeckendenBestimmung der Solarstrahlung im Stundentakt.
Wolken
Aerosole
MeteosatCloud Index
AOT x 1000
Wasserdampf, Ozon,usw.
Prec.Watermm/m²
kWh/m²a
Direkt-Normal-StrahlunginMarokko 1998
STEPS
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AP 3.3: Erkundung der Standortressourcen:
Ausschluss anhand bestimmter Kriterien bezüglich Landnutzung,Landbedeckung, Topografie, Hydrologie, Schutzgebiete usw.
Landbedeckung usw.
Hang-neigung
Land-nutzung
Prinzipiell geeigneteStandorte in Marokko
STEPS
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AP 3.3: Ökonomische Standortklassifizierung:
Kalkulation der mittleren Stromgestehungskosten eines definiertenKraftwerktyps für alle geeigneten Standorte
VersicherungskostenSteuern, usw.
Infrastruktur-kosten
Kraftwerks-kosten
StromgestehungskostenMarokko, 200 MW SEGS
STEPS
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