Die solare Wärmekraftwerkstechnik ist eine neue Energienutzungsmethode. Ihr Prinzip beruht darauf, dass Sonnenlicht mithilfe eines Reflektors auf einen Solarkollektor gebündelt wird. Die Solarenergie wird genutzt, um das Kollektormedium (flüssig oder gasförmig) zu erhitzen und so einen Dampfgenerator anzutreiben, der Strom erzeugt. Dieses Stromerzeugungsverfahren lässt sich in drei Schritte unterteilen: Wärmesammlung, Erhitzung des Wärmeträgermediums und Antrieb des Generators durch das Wärmeträgermedium zur Stromerzeugung. Die gängigsten Formen der solaren Wärmekraftwerkstechnik sind Parabolrinnen-, Turm- und Scheibenkraftwerke. Am Beispiel des Parabolrinnenkraftwerks lässt sich dies verdeutlichen: Es verwendet mehrere in Reihe und parallel geschaltete Parabolrinnenkollektoren, um das Wärmeträgermedium zu erhitzen, Hochtemperaturdampf zu erzeugen und so einen Turbinengenerator zur Stromerzeugung anzutreiben. Dieses System zeichnet sich durch eine gleichmäßige Leistungsabgabe aus und eignet sich sowohl zur Grundlastversorgung als auch zur Lastspitzenabdeckung. Dank seiner bewährten und zuverlässigen Energiespeicherung (Wärmespeicher) ist zudem eine kontinuierliche Stromerzeugung auch nachts möglich.

Aktuell arbeiten Forscher daran, die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der solaren Wärmestromerzeugung zu verbessern. Dies geschieht durch die Optimierung von Design und Materialien der Kollektoren, die Steigerung der photothermischen Umwandlungseffizienz und die Erzielung einer Hochtemperatur- und Hocheffizienz-Energieumwandlung. Dank kontinuierlicher Fortschritte in der Energiespeichertechnologie und sinkender Kosten wird die solare Photovoltaik-Technologie eine längerfristige, nachhaltige Stromversorgung ermöglichen und so ihre Anwendung in verschiedenen Bereichen ausweiten. Auch im Bauwesen birgt die Solarthermie großes Anwendungspotenzial. Sie kann nicht nur ästhetisch ansprechend und nachhaltig in die Gebäudearchitektur integriert werden, sondern auch den Strombedarf des Gebäudes teilweise oder vollständig decken. Insgesamt stellt die solare Wärmestromerzeugung eine neue Methode der Energienutzung mit vielversprechenden Perspektiven dar und wird mit fortschreitender Technologie und sinkenden Kosten eine immer wichtigere Rolle in der zukünftigen Energieversorgung spielen.

Die Spitzenfrequenzregelung von Wärmekraftwerken ist ein kritischer Bestandteil des Stromnetzes. Ihr Hauptzweck ist es, Schwankungen und Änderungen der Leistungslast auszugleichen und einen stabilen Netzbetrieb zu gewährleisten. Im Folgenden wird die Frequenzregelung von Wärmekraftwerken detailliert erläutert:

I. Höhepunkt

Lastspitzenverschiebung bezeichnet die Dienstleistung eines Kraftwerks, Lastspitzen und -täler auszugleichen, um die Leistung planmäßig und mit einer bestimmten Regelgeschwindigkeit anzupassen. Wärmekraftwerke, insbesondere Kohle- und Gaskraftwerke, passen die Verbrennungsrate und den Dampfstrom an, um die Leistung dem jeweiligen Strombedarf anzupassen.

Zweitens, Frequenzregelung. Die Frequenzregelung lässt sich in primäre und sekundäre Frequenzregelung unterteilen. 1. Primäre Frequenzregelung: Weicht die Netzfrequenz von der Sollfrequenz ab, passt das Generatoraggregat die Wirkleistung an, um die Frequenzabweichung durch die automatische Drehzahlregelung zu reduzieren. Dies geschieht hauptsächlich durch das aggregateigene Drehzahlregelungssystem, das aufgrund der anlagenspezifischen Eigenschaften automatisch realisiert wird.

2. Sekundäre Frequenzregelung: Diese erfolgt üblicherweise durch automatische Leistungsregelung (AGC). AGC bedeutet, dass das Generatoraggregat die Leistungsabgabe innerhalb des vorgegebenen Einstellbereichs anpasst und die erzeugte Leistung in Echtzeit mit einer bestimmten Geschwindigkeit regelt, um die Netzfrequenz und die Leistungsregelungsanforderungen der Freileitung zu erfüllen. Dadurch werden schnelle Lastschwankungen und geringfügige Änderungen der erzeugten Leistung ausgeglichen, sodass die Netzfrequenz auf dem Sollwert oder nahe daran stabilisiert wird. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Frequenzregelung von Wärmekraftwerken ein Schlüsselfaktor für den stabilen Betrieb des Stromnetzes ist. Durch flexible Regelungsstrategien und technische Mittel kann eine präzise Lastnachführung und schnelle Reaktion erreicht werden.

Die neuartige Energiespeicherung und Wärmeversorgung mittels geschmolzenem Salz spielt eine wichtige Rolle bei der Bewältigung von CO₂-Spitzenlasten. Als Wärmespeichermedium für mittlere und hohe Temperaturen bietet geschmolzenes Salz Vorteile wie niedrigen Sättigungsdampfdruck, hervorragende Hochtemperaturstabilität, geringe Viskosität und hohe spezifische Wärmekapazität. Daher zeichnet sich das Wärmespeichersystem mit geschmolzenem Salz durch ein breites Anwendungsspektrum, Umweltfreundlichkeit, Sicherheit und Stabilität aus und ist die bevorzugte Technologie für großtechnische und langfristige Wärmespeicherung im mittleren und hohen Temperaturbereich. Im Kontext von CO₂-Spitzenlasten findet die neue Energiespeicher- und Heiztechnologie mit geschmolzenem Salz breite Anwendung in der solaren Wärmekraftwerkserzeugung, der Spitzenlastregelung thermischer Kraftwerke, der Wärmeerzeugung und der Abwärmenutzung. Durch die Nutzung des Kopplungsmechanismus aus dem Wachstum neuer Energien und dem Rückgang fossiler Energieträger in Verbindung mit dem Bedarf an Energiespeicherung kann die Speicherung von Energie mit geschmolzenem Salz die Kohleverbrennung ersetzen.

Mit Gasbrennern erzeugter Ökostrom für Industrieunternehmen und Demonstrationsparks soll umweltfreundliche, kohlenstoffarme und saubere Wärme bereitgestellt werden, um den Höhepunkt der Kohlenstoffemissionen zu erreichen und eine neue Ära hochwertiger, grüner Entwicklung einzuleiten.

Darüber hinaus ermöglicht die innovative und umfassende Anwendung verschiedener sauberer Heiz- und Spitzenlasttechnologien, wie beispielsweise „Photovoltaik + Salzschmelzenspeicher“ und „Windkraft + Salzschmelzenspeicher“, einen hohen Anteil erneuerbarer Energien im Energiepark und beschleunigt die Umsetzung des Programms zur Reduzierung der CO₂-Emissionen sowie des neuen Pilotprojekts für CO₂-neutrale Anlagen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die neue Salzschmelzenspeicher- und Heiztechnologie eine unverzichtbare Rolle im Prozess der Reduzierung der CO₂-Emissionen spielt und den Aufbau eines neuen Energiesystems sowie die Förderung einer grünen und kohlenstoffarmen Entwicklung maßgeblich unterstützt.

Die Stromerzeugung mit flüssigem Salz ist eine Technologie, die die Hochtemperatureigenschaften von flüssigem Salz nutzt, um Wärmeenergie in Strom umzuwandeln. In einem solchen System wird das flüssige Salz zunächst auf eine hohe Temperatur erhitzt. Anschließend wird die Wärme durch einen Wärmetauscher an den Wasserdampf abgegeben. Der Wasserdampf dehnt sich beim Erhitzen aus und treibt eine Turbine an, die wiederum einen Generator zur Stromerzeugung antreibt. Nach der Energieumwandlung wird der Wasserdampf in einem Kondensator abgekühlt und wiederverwendet. Die Stromerzeugung mit flüssigem Salz bietet mehrere Vorteile. Erstens zeichnet sich flüssiges Salz als Medium für Wärmeübertragung und -speicherung durch gute Stabilität bei hohen Temperaturen und eine hohe Wärmekapazität aus. Dadurch ermöglicht das System eine hocheffiziente und stabile Umwandlung von Wärmeenergie. Zweitens kann die Technologie der Stromerzeugung mit flüssigem Salz in der photothermischen Stromerzeugung und bei der Modernisierung von Wärmekraftwerken eingesetzt werden. Dies bietet eine effektive Möglichkeit zur Nutzung erneuerbarer Energien.

Saubere Energie. Darüber hinaus kann die Energiespeicherung mit geschmolzenem Salz auch in Szenarien eingesetzt werden, in denen der Endenergiebedarf thermischer Energie entspricht, wie beispielsweise bei der Bereitstellung sauberer Wärme.