Wirtschaftlichkeit solarthermischer Kraftwerke (CSP) am Beispiel Desertec-Projekt unter besonderer Berücksichtigung der Clean Development Mechanism (CDM)

Inhaltsverzeichnis

1. EINLEITUNG

2. NATURWISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE GRUNDLAGEN

2.1 SONNENENERGIE

2.2 SOLARSTRAHLUNG

2.2.1 Ort der Einstrahlung in Bezug auf die geographische Breite

2.2.2 Konzentration der Solarstrahlung

2.2.3 Nutzung der Sonnenstrahlung für solarthermische Kraftwerke

3. TECHNISCHE ASPEKTE SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE

3.1 TYPEN SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE

3.1.1 Linienkonzentratoren

3.1.2 Punktkonzentratoren

3.2 BAUARTEN SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE

3.2.1 Parabolrinnenkraftwerke

3.2.2 Fresnel-Kollektor-Kraftwerke

3.2.3 Solarturmkraftwerke

3.2.4 Dish-Stirling-Kraftwerke (Paraboloidkraftwerke)

3.2.5 Integrated Solar Combined Cycle Kraftwerke (ISCC)

3.3 SPEICHERUNG DER SOLARENERGIE

3.4 HÖCHSTSPANNUNGS-GLEICHSTROM-ÜBERTRAGUNG (HGÜ)

4. DAS DESERTEC PROJEKT

4.1 DESERTEC KONZEPT

4.2 DESERTEC INDUSTRIAL INITIATIVE (DII)

5. CLEAN DEVELOPMENT MECHANISM (CDM)

5.1 KYOTO PROTOKOLL

5.2 EU-EMISSIONSHANDEL

5.3 GRUNDLAGEN DES CDM

5.4 ABLAUF EINES CDM-PROJEKTS

5.5 LINKING DIRECTIVE

6. ÖKONOMISCHE ASPEKTE SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE

6.1 GEGENWÄRTIGE PROJEKTENTWICKLUNG SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE

6.2 STROMGESTEHUNGSKOSTEN SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE

6.2.1 Investitionskosten

6.2.2 Betriebskosten

6.2.3 Annuitätsfaktor und interne Verzinsung

6.2.4 Jahresertrag

6.3 KOSTENREDUKTIONSPOTENZIALE SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE

6.4 LERNKURVENEFFEKTE SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE

6.5 EINFLUSS DER THERMISCHEN SPEICHERUNG AUF DIE WIRTSCHAFTLICHKEIT SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE

6.6 EINFLUSS DES CDM AUF DIE WIRTSCHAFTLICHKEIT SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE

6.7 WETTBEWERBSFÄHIGKEIT SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE

7. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK

Zielsetzung & Forschungsthemen

Die vorliegende Arbeit untersucht die ökonomische Rentabilität solarthermischer Kraftwerke, insbesondere unter der Nutzung der Parabolrinnentechnologie. Dabei liegt ein besonderer Schwerpunkt auf der Analyse von Einflussfaktoren auf die Stromgestehungskosten und der Rolle des Desertec-Projekts sowie des Clean Development Mechanism (CDM) als unterstützende Instrumente für die Markteinführung.

• Technische Grundlagen und Bauarten solarthermischer Kraftwerke
• Analyse der Stromgestehungskosten und Einflussfaktoren wie Standort (DNI) und Finanzierung
• Kostenreduktionspotenziale durch technologische Innovationen und Skaleneffekte
• Die Rolle thermischer Energiespeicher für Planbarkeit und Wirtschaftlichkeit
• Der Einfluss des CDM und Klimaschutzmechanismen auf die internationale Projektfinanzierung

Auszug aus dem Buch

Kapitelzusammenfassungen

1. EINLEITUNG: Einführung in die globale Energiesituation, die Problematik fossiler Energieträger und das Potenzial solarthermischer Kraftwerke als nachhaltige Lösung.

2. NATURWISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE GRUNDLAGEN: Erläuterung der physikalischen Grundlagen von Sonnenenergie, Solarstrahlung sowie der Bedeutung der Konzentration für hohe Arbeitstemperaturen.

3. TECHNISCHE ASPEKTE SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE: Detaillierte Darstellung verschiedener Kraftwerkstypen, Speichermöglichkeiten und der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ).

4. DAS DESERTEC PROJEKT: Analyse des Desertec-Konzepts zur nachhaltigen Stromversorgung der EUMENA-Region durch solare Kraftwerke in Wüstenregionen.

5. CLEAN DEVELOPMENT MECHANISM (CDM): Erläuterung der klimapolitischen Rahmenbedingungen, insbesondere der Mechanismen des Kyoto-Protokolls und deren Bedeutung für Investitionen in Entwicklungsländern.

6. ÖKONOMISCHE ASPEKTE SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE: Umfassende Untersuchung der Stromgestehungskosten, Investitions- und Betriebskosten sowie Kostenreduktionspotenziale durch Lerneffekte und technologische Optimierung.

7. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK: Zusammenfassende Bewertung des aktuellen Reifegrades der Technologien und der ökonomischen Aussichten für eine erfolgreiche Marktintegration.

Schlüsselwörter

Solarthermische Kraftwerke, Parabolrinnenkraftwerke, Desertec, Clean Development Mechanism, CDM, Stromgestehungskosten, Solarstrahlung, DNI, Wärmespeicher, Klimaschutz, regenerative Energien, Investitionskosten, Lernkurven, Wirkungsgrad, Energiewirtschaft

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in der vorliegenden Diplomarbeit grundsätzlich?

Die Arbeit untersucht die Wirtschaftlichkeit von solarthermischen Kraftwerken und analysiert dabei insbesondere die Parabolrinnentechnologie sowie die Auswirkungen finanzieller Rahmenbedingungen wie des CDM auf die Projektrealisierung.

Welches sind die zentralen Themenfelder der Analyse?

Die Schwerpunkte liegen auf der Technik der Kraftwerkstypen, der Kostenstruktur (Stromgestehungskosten), dem Einfluss von Standorten mit hoher Direktstrahlung (DNI) sowie den Chancen und Risiken durch politische Mechanismen wie dem Desertec-Projekt.

Was ist das primäre Ziel oder die zentrale Forschungsfrage?

Das Ziel ist es, zu klären, unter welchen ökonomischen Faktoren solarthermische Kraftwerke wettbewerbsfähig betrieben werden können und wie das Desertec-Konzept sowie der CDM hierbei unterstützend wirken.

Welche wissenschaftliche Methode wird primär verwendet?

Es handelt sich um eine Literatur- und Datenanalyse, die vorhandene Studien, Praxisbeispiele (wie Andasol oder SEGS) und ökonomische Berechnungsmethoden (Annuitätenmethode, Sensitivitätsanalyse) vergleicht und kritisch hinterfragt.

Was wird primär im Hauptteil der Arbeit behandelt?

Der Hauptteil befasst sich detailliert mit den technischen Funktionsweisen, der Berechnung der spezifischen Stromgestehungskosten, der Sensitivität gegenüber Standortfaktoren und der Evaluierung von Kostenreduktionspotenzialen durch Massenproduktion und Lerneffekte.

Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren diese Arbeit?

Die Arbeit lässt sich maßgeblich über Begriffe wie "Stromgestehungskosten", "Parabolrinnenkraftwerke", "CDM", "Desertec", "DNI-Ressourcen" und "thermische Speicherung" definieren.

Welche Bedeutung kommt dem Desertec-Konzept in dieser Arbeit zu?

Das Desertec-Projekt dient als prominentes Fallbeispiel, anhand dessen die Vision einer großskaligen, grenzüberschreitenden Energieversorgung durch nordafrikanische Wüstenstandorte und deren wirtschaftliche Herausforderungen diskutiert wird.

Warum spielt die Speicherung von Solarenergie eine so entscheidende Rolle für die Wirtschaftlichkeit?

Der Autor argumentiert, dass thermische Speicher die Planbarkeit der Stromabgabe erhöhen und es ermöglichen, Strom in Zeiten höherer Nachfrage (und damit höherer Erlöse) zu liefern, was die Gesamtwirtschaftlichkeit des Kraftwerks maßgeblich verbessert.