Solarkraftwerk

Als Solarkraftwerk werden Anlagen zur Stromerzeugung bezeichnet, die als primäre Energiequelle Sonneneinstrahlung nutzen. Es existieren zwei unterschiedliche technische Konzepte zur Umwandlung der Sonnenenergie in Elektrizität: Photovoltaik-Kraftwerke und solarthermische Kraftwerke.

Photovoltaik-Kraftwerke

Ein Photovoltaik-Kraftwerk erzeugt Gleichstrom mithilfe von Solarzellen, welche die eintreffenden Lichtstrahlen direkt in elektrische Energie umwandeln. Ein Wechselrichter wandelt im Anschluss daran diesen Strom in Wechselstrom um, der dann ins öffentliche Netz eingespeist oder direkt verbraucht werden kann. Um eine höhere Leistung zu erzielen, wird eine Vielzahl von Solarzellen gekoppelt und in einzelne Module eingefasst. Diese Module werden wiederum in sogenannten Strings in Reihe geschaltet. So kann die Nennleistung je nach Bedarf angepasst werden. Vorteil dieser Solarkraftwerke ist die direkte Nutzung der Sonnenenergie – ohne Umwege über thermische und mechanische Energieumwandlung. Weiterhin kann bei Photovoltaik neben der direkten Sonneneinstrahlung auch diffuses Licht (Streulicht) genutzt werden, was auch einen Betrieb in gemäßigten Wetterzonen wie z.B. Deutschland ermöglicht.

Solarthermische Kraftwerke

Solarthermische Kraftwerke nutzen die eingestrahlte Sonnenenergie nicht direkt, sondern fokussieren diese erst mit Spiegeln auf ein Licht absorbierendes Trägermaterial. Dabei entsteht so viel thermische Energie, dass Dampf entsteht. Dieser wird anschließend in einer Dampfturbine entspannt und so letztendlich Strom erzeugt. Trotz der mehrfachen Umwandlung der Solarenergie können diese Solarkraftwerke einen Wirkungsgrad von 30 % erreichen. Allerdings ist die solarthermische Technik stärker von guten Wetterbedingungen abhängig und nicht in der Lage diffuses Licht zu nutzen. Daher kann sie nur in sonnenreichen Gebieten eingesetzt werden. Im Gegensatz zu Solarkraftwerken, die Photovoltaik nutzen, können solarthermische Kraftwerke aber relativ kostengünstig die erzeugte Energie in Wärmespeichern zwischenlagern und bei Bedarf wieder abgeben. So könnte zukünftig eine dauerhafte und verbrauchsabhängige Regelenergie durch Solarenergie bereitgestellt werden.