Welche CSP-Solarspiegel sind effizienter: gehärtete oder ungehärtete?

2022-10-17 08:14:56 By : Ms. Zola Liu

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Immer wieder wird diskutiert, ob Solarspiegel für den Einsatz im Bereich Concentrated Solar Power (CSP) aus gehärtetem Glas oder ungehärtetem Glas die bessere Gesamt-Performance erzielen. Hersteller von gehärteten Spiegeln werben mit niedrigen Kosten für einen Ersatz der Spiegel im Solarfeld. Bei dieser Berechnung ist jedoch der höhere Anlagenertrag, den Solarspiegel aus ungehärtetem Glas aufgrund ihrer besseren Biegequalität erzielen, nicht berücksichtigt. Nach aktuellen Berechnungen des Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrums (DLR) summiert sich der Mehrertrag durch ungehärtete Parabolspiegel über den Zeitraum von 25 Jahren auf mehr als sieben Millionen Euro. Diese Angaben basieren auf unabhängigen Zahlen und entsprechen den Erfahrungswerten des Unternehmens aus einer Gesamtanzahl von mehr als 7 Millionen installierten Spiegeln, die zum Teil bereits seit mehr als 30 Jahren im Einsatz sind.

Parameter für den Ertrag einer CSP-Anlage ist die Biegequalität der Spiegel, die anhand der Focus Deviation (FDx) bewertet wird. Damit wird der Streuverlust, der bei der Projektion der gebündelten Sonnenstrahlen auf das Absorberrohr anfällt, bestimmt. Folglich ist der Anlagenertrag umso höher, desto geringer der FDx-Wert ist. Jeder Millimeter weniger Streuverlust summiert sich nach Berechnungen des DLR über den Zeitraum von 25 Jahren auf einen Anlagenmehrertrag von 11,25 Mio. Euro.

Auf Basis dieser Daten hat die FLABEG Holding GmbH, Marktführer im Bereich der Glasveredelung und weltweit führender Hersteller von Solarspiegeln, die folgende Berechnung vorgenommen:

Zusatzertrag der Anlage mit ungehärteten Solarspiegeln nach 25 Jahren: 7.117.500 Euro

Durchschnittliche Spiegel-Bruchrate: ungehärtet 0,20 % (2), gehärtet 0,01 % (3) Durchschnittliche Absorberrohr-Bruchrate: ungehärtet 0,025 % (2), gehärtet 0 % (3) Biegequalität / Focus Deviation: ungehärtet FDx < 8 mm (4), gehärtet FDx < 8,7 mm (3)

(1) Mittelwerte nach Berechnungen des DLR; Referenzdaten: Anlagenkapazität 50 MW, Untersuchungszeitraum 25 Jahre, Glasdicke 4 mm (2) Mittelwerte nach KJC/Harper Lake, Untersuchungszeitraum 10 Jahre, Glasdicke 4 mm (3) Herstellerangaben gehärtetes Glas (4) Aktueller durchschnittlicher FDx-Wert von FLABEG Parabolspiegeln

Das Ergebnis zeigt, dass sich in der langfristigen Betrachtung die ungehärteten Solarspiegel deutlich mehr rentieren: Mehr als sieben Millionen Euro zusätzlicher Anlagen-Mehrertrag wird über den Zeitraum von 25 Jahren erzielt.

Axel Buchholz, CEO der FLABEG Holding GmbH, kann diese auf unabhängigen Zahlen basierende Berechnung auch aus seiner praktischen Erfahrung bestätigen:

„Der Mitbewerb wirbt mit Hochrechnungen. Unsere Solarspiegel dagegen sind schon seit 30 Jahren im Feld und haben ihre Langlebigkeit und dauerhaft hohe Performance unter Beweis gestellt.“

Und noch eine Erfahrung aus der Praxis gibt er zu bedenken:

„Glasbruch entsteht in der Regel nur an den Ecken oder Kanten eines Spiegels. Gehärtetes Glas zerbricht dann in tausend Einzelteile, die bei starkem Wind zu erheblichen Schäden an den anderen Spiegeln und Komponenten führen können. Unsere ungehärteten Spiegel dagegen bleiben weiterhin funktionsfähig.“

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