Was ist eine Solarenergieanlage?

Eine Solaranlage nutzt die Kraft der Sonne zur Stromerzeugung. Die Sonne gibt Sonnenstrahlung ab, und bestimmte Geräte wie Sonnenkollektoren sollen auf diese Strahlung reagieren und sie in Elektrizität umwandeln. Die meisten Solarkraftwerke nutzen die Wärmekraft der Sonne, um Flüssigkeits- und Kraftstoffreservoirs zu beheizen. Parabolrinnen, Solargeschirr und Solartürme sind die drei häufigsten Arten von solarthermischen Energiesystemen, die zur Massenproduktion von Strom in Solarkraftwerken eingesetzt werden.

Viele Solarkraftwerke nutzen die Sonnenstrahlung, um Flüssigkeiten auf hohe Temperaturen zu erhitzen und Dampf zu erzeugen. In einer Turbine wird die kinetische oder bewegte Energie von Dampf in mechanische Energie umgewandelt, wodurch die Turbine rotiert und Elektrizität erzeugt. Die von einer rotierenden Turbine erzeugte Energie kann genutzt und in einem Generator gespeichert werden. Durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe wird auch der Dampf erzeugt, der zum Drehen von Turbinen erforderlich ist. Die Nutzung der Sonnenstrahlung ist jedoch ein viel saubererer und energieeffizienterer Ansatz für die Stromerzeugung.

1980 wurde in der kalifornischen Mojave-Wüste eine großflächige Parabolrinnen-Solarenergieanlage in Betrieb genommen, die einen erheblichen Teil der Energie der Region aus erneuerbaren Quellen erzeugt. Parabolrinnen-Systeme verfügen über Reflektoren, die Sonnenstrahlen auf Empfängerrohre fokussieren. Beim Durchströmen von Behältern wird die Flüssigkeit erwärmt und erzeugt Dampf, der in ein Turbinen- und Generatorsystem eingespeist wird. Bestimmte Parabolrinnensysteme, wie das System in der Mojave-Wüste, sind mit Verbrennungssystemen für fossile Brennstoffe verbunden, um bewölkte Tage und andere Zeiten mit geringer Sonnenenergie zu kompensieren.

Bei Solar-Dish-Systemen werden Sonnenkollektoren eingesetzt, die so ausgelegt sind, dass sie der Sonne folgen und zu jedem Zeitpunkt die größte Menge Sonnenenergie absorbieren. Diese Systeme bündeln die Sonnenenergie im Brennpunkt des Geschirrteils, indem sie Flüssigkeiten erwärmen. Eine Solarenergieanlage, die Solargeschirr verwendet, verdichtet und erwärmt Flüssigkeit, um Turbinen zu drehen und Strom zu erzeugen. Während Parabolrinnen Flüssigkeiten auf Temperaturen von durchschnittlich 398,9 Grad Celsius erwärmen können, bieten Solargeschirr Betriebstemperaturen von über 748,9 Grad Celsius.

Heliostaten sind im Wesentlichen flache Spiegel, mit denen die Sonne verfolgt wird. Ein Solarturm kann in ein Solaranlagen-System eingebunden werden, das Hunderte oder sogar Tausende von Heliostaten enthält. Diese Heliostaten sind so angeordnet, dass sie die Sonnenstrahlen auf einen Turm lenken, in dem sich eine Wärmesammelflüssigkeit befindet. Der Betrieb von Solartürmen in großem Maßstab ist sehr effizient und bietet möglicherweise eine wirtschaftliche Stromquelle für die Zukunft.