SinoTrough – Parabolrinnen-Technologie für ein nachhaltiges Energiesystem in China

Laufzeit: Mai 2019 - April 2022
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), CLIENT-II
Kooperationspartner: Schlaich Bergermann Partner – sbp sonne GmbH, Royal Tech CSP Limited, Chinese Academy of Science,  
Projektfokus:
Projektskizze SinoTrough.
© Fraunofer ISE
Projektskizze SinoTrough.
Erstes kommerzielles CSP Kraftwerk in China
© sbp sonne
Erstes kommerzielles CSP Kraftwerk in China: 50 MW CGN Delingha mit 9h Speicher und 9120 EuroTrough-Kollektoren, Technologielieferant und technische Unterstützung: sbp sonne.
CSP-Kraftwerk in Delingha
© sbp sonne
CSP-Kraftwerk in Delingha.

Neben Deutschland besteht auch in China dringender Bedarf bezüglich solarthermischer Kraftwerke und ihrer Solarkollektoren. Ziel des SinoTrough-Projekts ist es, einen innovativen Parabolrinnenkollektor (parabolic trough) für solarthermische Kraftwerke im chinesischen Markt zu entwickeln. Parabolrinnenkollektoren bündeln das Sonnenlicht auf den Absorber einer Solarthermieanlage. Damit sollen die Transformation des chinesischen Energiesystems und die damit verbundene CO2-Reduktion unterstützt werden. Die Kollektoren sollen speziell für den chinesischen Markt konzipiert werden. Das bedeutet, dass sie einerseits an die besonderen Umweltbedingungen im harschen Wüstenklima angepasst werden müssen und andererseits in China sozialverträglich hergestellt, montiert und betrieben werden sollen.

Im Projekt sind technologische und sozioökonomische Aspekte eng miteinander verzahnt.

Die technische Entwicklung im Projekt SinoTrough geht dabei weit über den aktuellen Stand der Technik hinaus. Es werden innovative Lösungen für aktuelle Herausforderungen bezüglich aller Kernkomponenten des Kollektors untersucht. Dazu zählen der Absorber, die Spiegel, die Rückseitenstruktur, die Antriebe sowie Rohrverbindungen und Ventile. Im Hinblick auf den Kollektor werden zunächst innovative technologische Ideen zur Verbesserung der Kollektoreffizienz und zur Anpassung des Produkts an den chinesischen Markt untersucht. Daraufhin wird das Design des Kollektors unter Berücksichtigung der klimatischen, technologischen, logistischen und ökonomischen Anforderungen des chinesischen Markts konzipiert. Schließlich wird der Prototyp gebaut und vermessen.

Um den Weg für einen höheren Anteil von CSP-Technologien (CSP: Concentrated Solar Power, solarthermische Kraftwerke) im zukünftigen Energiesystem zu ebnen, werden Stakeholder in einer während des Projekts abhängig von den sozialen Faktoren zu bestimmenden Modellregion in China identifiziert und über einen Workshop und Vorträge in die Planung und Entwicklung der Kollektoren eingebunden, wodurch auch die Akzeptanz in der Bevölkerung erhöht wird.

Neben der Einbindung von Stakeholdern wird auch die Rolle von CSP-Kraftwerken im chinesischen Markt anhand von Fraunhofer ISE Simulationswerkzeugen analysiert. So soll das Potenzial dieser speicher- und planbaren Technologie zur Stromerzeugung identifiziert werden, um die Akzeptanz dauerhaft zu stärken.

Am Projektende soll ein neuer, an die chinesischen Bedingungen angepasster Kollektor prototypisch in China gebaut, vermessen und demonstriert werden. Eine zukünftige breite Anwendung soll durch die durchgeführten Modellregion-Studien zur Anwendung auf das Energiesystem sowie durch die Analyse zur sozio-ökonomischen Akzeptanz der CSP in China gestützt werden.

Ziel des Projektes ist es, dass nach erfolgreicher Entwicklung und Produkteinführung in China der SinoTrough auch auf weiteren Märkten angeboten werden kann und so zur Transformation des weltweiten Energiesystems beiträgt. Denkbare Transfermärkte wären vor allem der Mittlere Osten, Nordafrika und Südamerika.

SinoTrough wurde vom Fraunhofer ISE ins Leben gerufen. Das Fraunhofer ISE nimmt im Projekt die Rolle des Verbundkoordinators ein, leitet das Gesamtprojekt und ist außerdem für die sozio-ökonomische Studie, Energiesystemanalyse und Technologiebewertung, Untersuchung von innovativer Fertigungstechnik sowie Vermessung und Qualifizierung verantwortlich. Unterstützt wird es dabei von der sbp sonne GmbH, die für die Entwicklung der Kollektoren und für die Beratung beim Aufbau und bei der Vermessung verantwortlich ist. Im Projekt erfolgt außerdem eine enge Zusammenarbeit mit chinesischen Partnern, bei denen der Prototyp aufgebaut und getestet wird.