Nachhaltige Strom- und Warmwassererzeugung
Die EU hat sich der Entwicklung erneuerbarer alternativer Energiesysteme verpflichtet. Indem die Abhängigkeit von der Verbrennung fossiler Energieträger gemindert wird, wird die Energiesicherheit erhöht und die Umweltauswirkungen von Energieerzeugung und -verbrauch werden gesenkt. EU-finanzierte Wissenschaftler kombinierten mehrere innovative Technologien in dem Projekt "Solar thermal cogeneration plant based on organic Rankine cycle" (EFISOL), um eine autonome Energieerzeugungseinheit für Strom- und Warmwasserproduktion zu liefern. Die Technologien umfassen neuartige Technologien für erneuerbare Energien und Materialien sowie fortschrittliche automatisierte Steuerung. Das EFISOL-System verwendet konzentrierte Sonnenenergie als Primärenergiequelle. Wissenschaftler nutzten konzentrierte Solarstromtechnologien, Photovoltaik, die buchstäblich die Energie der Sonne durch den Einsatz von Spiegeln auf einen Punkt konzentriert, um die Effizienz zu erhöhen. In der Regel wird damit eine Flüssigkeit erhitzt, um eine Turbine anzutreiben, jedoch kann auch ein Kraft-Wärme-Kopplungssystem (KWK) damit gespeist werden, das die Grundlage für dieses Projekt bildet. Die Forscher verwendeten Sonnenwärme, um ein organisches Rankine-Kreislaufsystem (Organic Rankine Cycle, ORC) anzutreiben, das die Wärme in Strom umwandelt. In einem KWK treibt das ORC eine Wärmekraftmaschine an, die Strom produziert und das KWK fängt die Abwärme auf, in diesem Fall mit neuartigen Phasenwechselmaterialien(PCM). PCM absorbieren Wärme, um die Phase von fest zu flüssig zu verändern und geben sie beim Erstarren bei der entsprechenden Temperatur wieder ab. Der EFISOL-Wärmespeicher konnte genügend Wärme bei der entsprechenden Temperatur am Tag speichern, um diese kontinuierlich während der ganzen Nacht abzugeben. Die Forscher lieferten eine kostengünstige und effiziente Hybrid-ORC-Anlage auf der Basis von Solarthermie-Konzentratoren. Diese Technologie bleibt auch angesichts der reduzierten Anreize für den Umstieg auf erneuerbare Energien profitabel. Das EFISOL-System eignet sich gut für sonniges Klima und für Endanwender mit kleinem bis mittlerem Energieverbrauch wie Wohnungen, Büros, Krankenhäusern und Hotels. Es kann auch an das Netz gekoppelt werden und ermöglicht den Weiterverkauf von nicht genutztem Strom aus erneuerbaren Energien. Die Vermarktung soll wichtige Vorteile für die Endanwender, die Industrie und die Umwelt bringen.
