Solarturmkraftwerke sind solarthermische Anlagen (siehe Solarthermie), die Sonnenenergie nutzen, um elektrische Energie zu erzeugen. Sie bestehen aus zahlreichen Spiegeln (Heliostaten), die das Sonnenlicht auf einen zentralen Turm konzentrieren, in dem ein Wärmeträgermedium stark erhitzt wird. Diese Wärme wird zur Stromerzeugung verwendet.
Aufbau und Funktionsweise: Ein Solarturmkraftwerk besteht aus mehreren Hauptkomponenten:
Heliostaten: Tausende von beweglichen Spiegeln, die das Sonnenlicht kontinuierlich auf den zentralen Solarturm ausrichten. Jeder Heliostat folgt dem Sonnenverlauf, um die maximale Lichtausbeute zu gewährleisten.
Solarturm: Ein hoher Turm, der im Brennpunkt der Heliostaten steht. An der Spitze des Turms befindet sich ein Receiver (Empfänger), der die konzentrierte Sonnenstrahlung absorbiert.
Receiver: Der Receiver wandelt das gebündelte Sonnenlicht in Wärme um. Er enthält das Wärmeträgermedium, das durch die konzentrierte Sonnenstrahlung stark erhitzt wird.
Wärmeträgermedium: Oft werden Flüssigkeiten wie geschmolzene Salze oder Thermoöl verwendet, die sehr hohe Temperaturen erreichen können. Diese Flüssigkeit nimmt die Wärme auf und transportiert sie zu einem Wärmetauscher.
Wärmetauscher und Dampfturbine: Die erhitzte Flüssigkeit gibt ihre Wärme an einen Wärmetauscher ab, der Wasser in Dampf umwandelt. Dieser Dampf treibt dann eine Turbine an, die wiederum einen Generator zur Stromerzeugung betreibt.
Anwendungsbereiche: Solarturmkraftwerke werden hauptsächlich zur großtechnischen Stromerzeugung genutzt. Sie sind besonders geeignet für Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung und können auch in Kombination mit Wärmespeichern betrieben werden, um eine kontinuierliche Energieversorgung zu gewährleisten.
Vorteile:
Hohe Effizienz: Solarturmkraftwerke können sehr hohe Temperaturen erreichen, was die thermodynamische Effizienz erhöht.
Kontinuierliche Energieversorgung: Durch die Integration von Wärmespeichern kann die Energieerzeugung auch bei Nacht oder bewölktem Wetter fortgesetzt werden.
Große Energiemengen: Sie sind in der Lage, große Mengen an elektrischer Energie zu erzeugen, was sie für die Versorgung von Städten oder industriellen Anlagen geeignet macht.
Nachteile:
Kosten: Die Errichtung und Wartung von Solarturmkraftwerken sind kostenintensiv.
Platzbedarf: Diese Anlagen benötigen große Flächen für die Aufstellung der Heliostaten.
Umweltauswirkungen: Der Bau großer Solarfelder kann Auswirkungen auf lokale Ökosysteme haben.
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