Power-to-Heat-to-Power kann Bestandsanlagen wirtschaftlicher machen

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Visualisierung des in Südafrika geplanten Solarthermieanlage Redstone
Quelle: Solarreserve

Mit Hilfe von Power-to-Heat-to-Power (PtHtP oder P2H2P) besteht das Potenzial, konventionelle Kraftwerke zu „Stromspeichern“ zu wandeln und damit die Investitionskosten des Speicherkraftwerks durch Nutzung des Bestands zu senken. Das geht aus einem Factsheet des Bundesverbands Energiespeicher (BVES) hervor. Einer Studie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) bieten auch bestehende Solarthermieanlagen mit Hochtemperaturspeicher ein wirtschaftliches Potenzial.

Im Industriebereich falle jährlich Abwärme von etwa 445 TWh an. Oft handele es sich dabei um ein so niedriges Temperaturniveau, dass eine weitere Nutzung nicht sinnvoll sei. Wenn Abwärme aber nutzbar gemacht werden kann, dann lasse sich deutlich Primärenergie einsparen. Die Speicherung mittels Hochtemperatur-Wärmepumpen und einer zeitversetzten Erzeugung von CO2-armem Prozessdampf könne einen wirksamen Beitrag zur Flexibilisierung der Energieerzeugung und gleichzeitig zur Sektorenkopplung leisten

Zusätzlich könne fluktuierende elektrische Energie aus erneuerbaren Energiequellen oder elektrische Energie, die beispielsweise an einem Industriestandort überschüssig erzeugt wird, aber deren Einspeisung in das elektrische Stromnetz aus wirtschaftlichen Gründen wenig attraktiv erscheint, zur Erzeugung von Prozesswärme eingesetzt werden. Die thermische Energie könne dann Stunden, Tage oder Wochen im thermischen Speicher gelagert und zeitversetzt in den thermodynamischen Kreislauf von konventionellen Kraftwerken zurückgegeben werden.

Verschiedene Technologien zur thermischen Speicherung im Hochtemperaturbereich

Grundsätzlich seien verschiedene Technologien zur thermischen Speicherung im Hochtemperaturbereich bekannt. Diese nutzen unterschiedliche Prinzipien: sensible Speicherung in Feststoffen und Flüssigkeiten, sowie Latentwärme- und thermochemische Speicherung. Kommerziell verfügbar sind derzeit sensible Feststoffspeicher (Regeneratoren) und sensible Flüssigspeicher (Druckwasser, Flüssigsalzspeicher). In der Forschung und Entwicklung befinden sich Strom-Wärme-Strom-Speichersysteme, die einen Wärmepumpenprozess anstatt eines Elektroerhitzers nutzen. Der Einsatz von Wärmepumpenprozessen bietet dem BVES zufolge das Potential, den Strom-zu-Strom-Wirkungsgrad zukünftig erheblich zu steigern.

Solarthermieanlagen können PtHtP zur Kostensenkung nutzen

Das DLR untersucht hingegen, wie sinnvoll die Speicherung von überschüssigem Strom aus Photovoltaik- und Windkraftanlagen in Solarthermieanlagen mit Hochtemperaturspeicher aus technologischer und wirtschaftlicher Sicht ist. Dabei kommt das DLR zu dem Ergebnis, dass sie Wirtschaftlichkeit von den Kosten des überschüssigen Grünstroms abhängt. Bei Kosten unter 3,5 Eurocent je kWh sinken die durchschnittlichen Kosten der Stromerzeugung in der Solarthermieanlage. Wenn der überschüssige Grünstrom kostenlos zur Verfügung steht, kann die Anlage Strom sogar um 25 Prozent günstiger ins Netz einspeisen als eine Solarthermieanlage ohne PtHtP-Modul.

 

1 KOMMENTAR

  1. Es gibt ein Verfahren, welches aus dem Medium “Müll” (quasi Energiespeicher) mit einem Wirkungsgrad von > 93 % Energie erzeugt! Lieber den Müll vergraben, einfach so verheizen, verschicken, ins Meer kippen und teure Batteriesysteme kaufen…, das bringt den Großen mehr Gewinn und kostet weniger?
    Wenn man das Altlastenproblem aber nicht löst, kommen später viel höhere Kosten, die ja auf alle Unverantwortlichen umgelegt werden…!

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