Fraunhofer ISE entwickelt Lösungen für "Supergrid"
In Ouarzazate (Marokko) entsteht das größte Solarkraftwerk Nordafrikas. Bereits 2016 soll dort günstiger und emissionsfreier Strom für eine halbe Million Menschen produziert werden. Zukünftig könnten solche Projekte auch Strom für Europa liefern.
Um Strom von Kontinent zu Kontinent zu transportieren, ist ein zuverlässiger Netzverbund auch vor Ort Voraussetzung.
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) forscht gemeinsam mit weiteren Fraunhofer-Instituten an verschiedenen Aspekten eines solchen "Supergrid": an der Modellierung eines geeigneten Energiesystems und an technologischen Lösungen für die Speichertechnik sowie für Gleichstrom-Erzeugungs- und Verteilnetze.
Den technischen Detaillösungen haben die Wissenschaftler Modellierungen für ein geeignetes Energiesystem vorangestellt. Zunächst wurde das Zusammenspiel von Kraftwerken basierend auf erneuerbaren Energien und konventionellen Kraftwerken anhand einer Systemmodellierung für den Stromsektor in Nordafrika und Südeuropa abgebildet.
Mit Hilfe eines Energiesystemmodells (RESlion), das als Optimierungsmodell implementiert wurde, erfolgte dann die Standortsuche für neue Kraftwerke unter Berücksichtigung aller existierenden Erzeugungs- und Speichersysteme sowie der Netzinfrastruktur.
Demnach profitieren in Nordafrika PV-Anlagen, die verbrauchsnah installiert sind, auch wenn dafür eine niedrigere Einstrahlung in Kauf genommen wird.
Solarthermische-Kraftwerke (Concentrated Solar Power/CSP) kommen vor allem dort zum Zug, wo es um große thermische Speicherkapazitäten zur Sicherung der Systemstabilität im Netzverbund geht. "Es ist wichtig, dass wir planbar Strom aus erneuerbaren Quellen erhalten. Strom aus Nordafrika kann z. B. Lücken in der europäischen Stromerzeugung durch erneuerbare Energien füllen. Strombedarf und -überschuss standortübergreifend auszugleichen, das ist einer der Leitgedanken des 'Supergrid' ", so Dr. Werner Platzer, Bereichsleiter Solarthermie und Optik am Fraunhofer ISE und Koordinator des Projekts.
Im Unterschied zu anderen Kraftwerken auf Basis erneuerbarer Energien können solarthermische Kraftwerke kostengünstig und regelbar Strom liefern. Das geschieht mittels thermischer Wärmespeicher, die Wärme in Zeiten von Überproduktion zwischenspeichern und bei Bedarf in einer Dampfturbine in Strom umwandeln.