14. Jun 2019

Solarthermisches Turmkraftwerk Noor Quarzazate IIIin Marokko. Entwickler und Betreiber des Kraftwerks ist das marokkanische Energieunternehmen Masen. ©Bild: Sener

Nordafrika: Regelbarer Solarstrom dank Hybridstrategie bald konkurrenzfähig günstig

(DLR) In Marokko ist die internationale Ausschreibung für den solaren Kraftwerkskomplex Noor-Midelt I zum Abschluss gekommen. Den Zuschlag erhielt ein Konsortium unter der Führung des französischen EDF-Konzerns. Die Stromerzeugungskapazität von Noor-Midelt wird die des Vorgängerprojekts Noor-Ouarzazate – derzeit der größte Solarkomplex weltweit – sogar noch übertreffen.


Beide Großprojekte kombinieren speicherbaren solarthermischen Strom (Concentrated Solar Power, kurz CSP) mit preisgünstigerem Strom aus Photovoltaik (PV). Die Vorteile der Hybridstrategie: Die durchschnittlichen Stromerzeugungskosten sinken und die angeschlossenen CSP-Wärmespeicher erlauben die Bereitstellung von Solarstrom auch abends oder nachts. In der nun beendeten Ausschreibung wurde ein Preis von 0.68 marokkanischen Dirham pro Kilowattstunde Strom erzielt, oder, nach aktuellem Kurs umgerechnet, sechs Euro-Cent. Nie zuvor war regelbarer Solarstrom so günstig.

Leuchtturmprojekte des marokkanischen Solarplans
Marokko ist in Nordafrika ein Vorreiter in der Nutzung der erneuerbaren Energien Wind, Sonne und Wasserkraft. Bis 2020 will das Land den Anteil der installierten nachhaltigen Stromerzeugungskapazität auf 42 Prozent steigern; 52 Prozent sollen es 2030 sein. Die beiden Solarkomplexe in Ouarzazate und Midelt sind die Leuchtturmprojekte des marokkanischen Noor-Solarplans. Noo ist das arabische Wort für Licht. Das Ende 2018 fertiggestellte Projekt Noor-Ouarzazate bezieht seine Gesamtleistung von 580 Megawatt aus drei CSP-Kraftwerken und einer Photovoltaikanlage. Noor-Midelt I wird mit zwei CSP/PV-Hybridkraftwerken eine Gesamtleistung von 800 Megawatt erreichen. Im Herbst 2019 sollen die Bauarbeiten beginnen.

Robert Pitz-Paal, Direktor am DLR-Institut für Solarforschung, ordnet dieses Ereignis und seine Bedeutung für die Forschung am Energiesystem der Zukunft im Interview ein:

Was bedeutet dieses Ergebnis für die weitere Entwicklung und Verbreitung von solarthermischen Kraftwerken?
Der Preis von sechs Euro-Cent pro Kilowattstunde ist eine Sensation, da regelbarer Solarstrom erstmalig mit Strom aus Gaskraftwerken konkurrieren kann. Die Kombination von CSP und PV kann den Strom nach Sonnenuntergang viel kostengünstiger als eine PV-Anlage mit Batteriespeicher liefern. Damit wird es in sonnenreichen Ländern erstmals möglich, komplett auf den Import von fossilen Brennstoffen für die Stromerzeugung zu verzichten. Gleichzeit erhöht der Bau solcher Solarkraftwerke die Wertschöpfung im Land. Bei dem Preis ist das nicht einmal teurer als bisher. Aus meiner Sicht bietet das vielen Ländern die Chance, einen Durchbruch beim Klimaschutz zu erzielen und sich gleichzeitig wirtschaftlich weiterzuentwickeln.

Was sind die wesentlichen Gründe für den niedrigen Preis?
Hier kommen zwei Dinge zusammen: Es ist bis zu 20 Mal günstiger, Wärme in Salztanks statt Strom in Batterien zu speichern. Zudem sind die Kosten für PV-Solarstrom an sonnenreichen Standorten auf unter drei Euro-Cent pro Kilowattstunde gefallen. Mit dieser gespeicherten Wärme wird das solarthermische Kraftwerk dann betrieben, wenn die Sonne nicht scheint. Zudem gibt es noch ein paar Tricks, die in dieser Anlage genutzt werden, um den Wirkungsgrad weiter zu erhöhen. So nutzt die Anlage ein Teil des PV-Stroms, um die Temperatur im Wärmespeicher weiter zu erhöhen. Aus der gespeicherten Wärme wird mehr Strom erzeugt, je höher die Temperatur ist. Zudem kann bei einer höheren Temperatur auch mehr Wärme in jedem Kilogramm Salz gespeichert werden.

Welche Entwicklungen werden zukünftig den Preis noch weiter senken?
Es gibt zahlreiche Forschungsansätze, die Kosten sowohl von den Photovoltaikmodulen als auch von den solarthermischen Kraftwerken zu senken. Bei den PV-Modulen wird die Kombination aus verschiedenen Schichten der Solarzelle verfolgt. Das Ziel ist, das Spektrum der Sonnenstrahlung noch besser auszunutzen und so mehr Strom aus jedem Quadratmeter zu holen. Eine höhere Betriebstemperatur erlaubt es außerdem, Wärme noch kompakter zu speichern und anteilig mehr Strom aus der Wärme zu erzeugen. Ich gehe davon aus, dass die Kosten für den "Rund-um-die-Uhr-Strom" mittelfristig deutlich unter fünf Euro-Cent pro Kilowattstunde sinken werden.

Werden auch deutsche Unternehmen am Bau des Kraftwerkskomplexes Noor Midelt beteiligt sein?
Einer der Partner des EDF-Konsortiums ist die TSK-Gruppe, mit denen das DLR einen neuartigen Parabolrinnen-Kollektor entwickelt hat, der voraussichtlich zum Einsatz kommt. Die gesamten Lieferanteile stehen aber noch nicht fest. Deutsche Unternehmen sind hier in einer guten Position. Siemens zum Beispiel hat bisher 80 Prozent aller Dampfturbinen in solarthermischen Kraftwerken weltweit geliefert.

Kommt Strom aus Nordafrika nun bald nach Europa?
Kurzfristig ist das nicht absehbar. Hier fehlen neben den entsprechenden Stromleitungen auch Randbedingungen, um die notwendigen Investitionen abzusichern. Es gibt einige bilaterale Ansätze, beispielsweise zwischen Tunesien und Italien, die einen Durchbruch bedeuten würden, falls sie zum Tragen kommen.

Text: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

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