Turm Spiegel Kraftwerke – Megawatt von der Sonne – Wann kommt die Wärmewende?

Bisher wurde mit Turm-Spiegel-Kraftwerken oder auch Parabol-Rinnen-Kraftwerke Öl erhitzt welches wiederum Wasser erhitzt welches wiederum eine Turbine antreibt. Man hat heraus gefunden viel besser geht das mit flüssigem Salz! 😀

Scheint die Sonne zuverlässig – wie in der Wüste – so können diese Kraftwerke 24-Stunden Strom erzeugen, weil das flüssige Salz über Nacht ausreichend Wärme ab gibt – da es über 100 Grad-Celsius hinaus Wärme-Energie speichern kann – was Wasser nicht – und Öl wohl nicht ausreichend kann.

„In 2009, scientists at the National Renewable Energy Laboratory (NREL) and SkyFuel teamed to develop large curved sheets of metal that have the potential to be 30% less expensive than today’s best collectors of concentrated solar power by replacing glass-based models with a silver polymer sheet that has the same performance as the heavy glass mirrors, but at a much lower cost and much lower weight. It also is much easier to deploy and install. The glossy film uses several layers of polymers, with an inner layer of pure silver.[8]

As this renewable source of energy is inconsistent by nature, methods for energy storage have been studied, for instance the single-tank (thermocline) storage technology for large-scale solar thermal power plants. The thermocline tank approach uses a mixture of silica sand and quartzite rock to displace a significant portion of the volume in the tank. Then it is filled with the heat transfer fluid, typically a molten nitrate salt.“

„Molten salts (fluoride, chloride, and nitrate) can also be used as heat transfer fluids as well as for thermal storage.“

src: https://en.wikipedia.org/wiki/Parabolic_trough

Schmelzpunkt Tm einiger Salze und Salzgemische
Material Summenformel Tm
Lithiumchlorid LiCl 610 °C
Natriumchlorid NaCl 801 °C
Kaliumchlorid KCl 772 °C
Natriumcarbonat Na2CO3 851 °C
Kaliumcarbonat K2CO3 901 °C
Nitratgemisch 7 % NaNO3, 40 % NaNO2, 53 % KNO3 142 °C
Natriumthiosulfat Na2S2O3 45-50 °C

„In der Solartechnik wird die Kristallisationsenergie von Thiosulfaten genutzt, um Wärme zu speichern. Mittels Wasser, das in einem Sonnenkollektor auf dem Dach erhitzt wurde, wird das Salz aufgeschmolzen. Später kann die bei der Rekristallisation wieder freiwerdende Energie zum Erwärmen des Brauchwassers genutzt werden.“

Flüssige Salze werden auch benutzt, um bei Temperaturen deutlich über 100 °C Wärme zu transportieren.

Dabei braucht das Röhrensystem nicht unter Druck zu stehen, wie bei Wasserdampf.

Ihr Anwendungsbereich liegt zwischen den Flüssigkeiten Wasser, (thermischen) Ölen und flüssigen Metallen.

Verwendet werden beispielsweise Gemische aus Alkalinitrit und -nitrat, deren Schmelzpunkt bei ca. 140 °C liegt.

http://www.chemie.de/lexikon/Salzschmelze.html

Only in eight years, Abengoa has been able to multiply by ten the output of its tower plants, from 11 MW in PS10 up to 110 MW in Atacama

1. The aim now is to further investigate and develop the technology to increase efficiency.

Abengoa is currently developing pilot projects with different types of receivers and new fluids such as CO2.

Quelle: http://www.theenergyofchange.com/steam-molten-salts-solar-thermal-tower-technology

channel: https://www.youtube.com/channel/UCfw3deMezwmYMOuRCw0Y60Q

Wärme speichern mit Kalk?

Demonstrationsanlage eines Kalkspeichers am DLR-Standort Köln
Demonstrationsanlage eines Kalkspeichers am DLR-Standort Köln

Antje  Wörner  und  ihre  Wissenschaftler  haben  verschiedene  Speichermaterialien  zunächst  im  Labor  untersucht  und  die  Speicher  bis  zum  vorindustriellen  Maßstab  weiterentwickelt.  Die  Forscher  arbeiten  auch  an  Latentwärmespeichern  oder  sogenannten  Feststoffspeichern  mit  Sand-  oder  Keramikmaterialien.  Viele  Speicher  haben  das  Potential,  Solarkraftwerke  preisgünstig  mit  der  Möglichkeit  auszustatten,  Strom  nicht  nur  in  den  Sonnenstunden  zu  liefern.  Und  nicht  nur  Solarkraftwerke  brauchen  Wärmespeicher,  in  vielen  Industrieprozessen  können  große  Energiemengen  und  damit  Kosten  eingespart  werden,  indem  die  Wärme  in  einem  Speicher  zwischengelagert  wird.“

Quelle: http://www.dlr.de/blogs/home/energie/nichts-geht-ohne-speicher.aspx

„die Wärmewende“

Nicht nur Strom sondern auch Wärme wird unter massivem Einsatz von fossiler Brennstoffe erzeugt…

Derweil könnte man die „überschüssige“ Energie welche im Sommer vielerorts anfällt – tatsächlich bis in den Winter hinein speichern.

Dieses zweistöckige Haus in der Schweiz wurde einfach um eine gigantische Thermokanne herum gebaut – hält Wärme über Monate.

Verflüssigtes Salz als Wärmespeicher

„In Wärmekissen wird häufig NatriumacetatTrihydrat verwendet.[1] Es wird bei einer Schmelztemperatur von 58 °C verflüssigt, z. B. in der Mikrowelle.“

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Latentw%C3%A4rmespeicher#W.C3.A4rmekissen

Salz kann im Gegensatz zu Wasser – höhere Temperaturen als 100 Grad Celsius aufnehmen und halten…

Quelle: http://www.cluster-thueringen.de/fileadmin/thcm/pdf/veranstaltungen/vortraege/thermische_energiespeicher/marx.pdf

http://www.k-utec.de/

Magnesiumchlorid Hexahydrat 25 kg MgCl2

 EUR 29,59
„Mehr als 50 verschiedene Salze und ihre Mischungen haben die Forscher bereits auf Herz und Nieren für ihr Vorhaben getestet. Im Versuchsreaktor hat sich hierbei vor allem Magnesiumchlorid-Hexahydrat bewährt. Seine Charakteristika kommen den Vorstellungen der Forscher am nächsten. Es ist kostengünstig, leicht verfügbar, hat eine hohe Zyklusstabilität und erlaubt eine schnelle Wärmespeicherung und -freisetzung. Solch thermochemische Speicher sind in ihrer Energiedichte zwar nicht so hoch wie Kohlenwasserstoffe, dafür aber Lithium-Ionen-Speichern und Warmwasserspeichern um das Doppelte, bzw. zehnfache überlegen. Außerdem lässt sich eine solche „Salzbatterie“ kompakt „verbauen“, was das Ziel, 80 Kilowattstunden in einem Kubikmeter Volumen zu speichern, in greifbare Nähe rücken lässt. Für die ersten Prototypen hat sich die Forschergruppe übrigens nicht lumpen lassen und Westeuropas größten Wärmeversorger Vattenfall Europe mit ins Boot geholt.“

Verlustlose Speicherung

„LKW-Motoren produzieren im Schnitt 80 Prozent Abwärme“, sagt der Professor. „Warum hängen wir nicht einen 200-Kilo-Wärmespeicher darunter, der nach der Fahrt automatisch gemolken wird?“

Substanzen wie Kalziumoxid speichern dagegen Wärme völlig verlustfrei – man muss sie nur trocken halten.  Man könnte also beispielsweise die Abwärme des Mini-Blockheizkraftwerks nutzen, um gelöschten Kalk zu „brennen“. Im Bedarfsfall könnte man die Wärme durch Zugabe von Wasser kontrolliert wieder freigeben. „Wir bauen nach diesem Prinzip gerade einen Speicher mit 80 Kilowattstunden Wärmekapazität“, erläutert Professor Dr. Wolfgang Ruck, der das Projekt wissenschaftlich leitet. Gerade mal so groß wie eine Waschmaschine soll der Wärmeakku werden. Er wäre aber stark genug, um im tiefsten Winter zehn Tage lang den Warmwasserbedarf einer Familie zu decken.