247Solar entwickelt solarthermisches Kraftwerk mit integriertem fossilem Backup

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Das US-Startup 247Solar baut ein konzentriertes solarthermisches Kraftwerk in Indien, das beheizte Luft und Keramikpellets zur Speicherung nutzt. Es kann auf solarer Wärme oder fossilen Brennstoffen über dieselbe Turbinen-Hardware laufen und bietet somit flexible und rund um die Uhr verfügbare Stromerzeugung.

Konzentrierte Solarstromanlagen (CSP), einst als vielversprechende Technologie für erneuerbare Energieerzeugung betrachtet, wandeln typischerweise Sonnenlicht durch Spiegel, die Strahlen auf einen Empfangsturm fokussieren, in Wärme um. Diese Wärme treibt traditionelle Dampfturbinen zur Stromerzeugung an, wobei einige Konstruktionen thermische Speicher integrieren, um die Stromproduktion auch nach Sonnenuntergang zu ermöglichen. Jedoch hat der Aufstieg preiswerter photovoltaischer (PV) Solarmodule die Wirtschaftlichkeit von CSP erheblich untergraben, was weltweit zu einem Stopp beim Bau neuer CSP-Anlagen geführt hat.

In einer aktuellen Entwicklung belebt das US-Startup 247Solar das Interesse an CSP durch einen hybriden Ansatz, der ein fossiles Backup direkt in das solarthermische System integriert und dabei den Großteil der Erzeugungshardware teilt. Ihr erstes Projekt, eine kleine 1-Megawatt-Anlage in Indien, kombiniert konzentrierte solarthermische Energie mit Photovoltaik-Paneelen für Tagesstrom und nutzt ein einzigartiges Empfangssystem, das Umgebungsluft auf etwa 970° Celsius erhitzt.

Im Gegensatz zum traditionellen Wärmespeicher mit geschmolzenem Salz speichert 247Solar Wärme in Keramikpellets, die je nach Nutzung zwischen neun und zwanzig Stunden nach Sonnenuntergang gespeicherte Energie liefern können. Diese Wärme wird über einen Wärmetauscher übertragen, der den Brenner in einem konventionellen Turbinensystem ersetzt, wodurch die Turbine mit gespeichertem Solarwärme oder Verbrennung verschiedener Brennstoffe während Perioden geringer Solarverfügbarkeit Strom erzeugen kann.

Dieses Design macht das System zu seinem eigenen Backup, wodurch die Investition in separate Erdgaswerke oder große Batteriesysteme für Nachtstrom entfällt, so Mark von Keszycki von 247Solar. Die durch Verbrennung oder Solarenergie erhitzte Luft versorgt das Turbinensystem identisch, bietet Betriebssicherheit und Kosteneinsparungen, wobei die Brennstoffverbrennung weniger als 10 % der Gesamtsystemkosten ausmacht.

Die erste Installation mit gepaarten 200-kW-Generatoren wird Mechanik und Leistung validieren, mit Planungen für eine modulare 3-MW-Anlage mit mehreren Empfängern und gemeinsamem Speicher. Obwohl die Netzökonomie derzeit nur begrenzte Anreize für kontinuierlichen erneuerbaren Strom bietet, sieht 247Solar vielversprechende Anwendungen in netzfernen Bereichen wie abgelegenen Bergbaustandorten, wo fossile Brennstofflogistik teuer ist und Emissionsreduktionen zunehmend vorgeschrieben werden.

Wenn sich dieser Ansatz als finanziell tragfähig erweist, könnte er die Rolle von CSP in sauberen Energieportfolios neu definieren, indem stabile, bedarfsgerechte erneuerbare Energie nahtlos durch fossile Brennstoffe in derselben Infrastruktur ergänzt wird. Breitere Marktstrukturen und Anreize werden jedoch entscheidend sein, um das Potenzial für die Energiewende voll auszuschöpfen.