Solarthermisches Kraftwerk in BCS: Noch eine teure Idee?

Baja California Sur (BCS) ist eine Insel. Eine Insel in Bezug auf die Stromversorgung. Sie ist vom Festland und von Baja California isoliert. Die Stromversorgung erfolgt über stark umweltbelastende Heizöl- und Dieselkraftwerke in La Paz und Los Cabos, einige kleine Photovoltaikanlagen und einen Windpark mit begrenzter Kapazität (50 MW). Der Gesamtstrombedarf von BCS liegt zwischen 600 und 700 MW und wächst schnell. Es gibt mehrere Möglichkeiten, diesen Bedarf zu decken. Erdgas kann per Pipeline aus Sinaloa oder komprimiertes bzw. verflüssigtes Erdgas per Schiff transportiert werden. In beiden Fällen sind komplexe und teure Hafen- und Regasifizierungs- oder (De-)Kompressionsinfrastrukturen erforderlich, die angesichts des kleinen Marktes wirtschaftlich nicht vertretbar sind. Eine weitere Option ist ein Unterseekabel zur Verbindung mit dem nationalen Elektrizitätssystem durch den Golf von Kalifornien (sehr teuer). Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das große geothermische Potenzial von BCS angesichts seines tektonischen und vulkanischen Kontexts am Vulkan Vírgenes (nahe Santa Rosalía) oder in Purísima in Comondú zu nutzen. Auch die Entwicklung von Windenergie in größerem Maßstab ist angesichts des erheblichen Potenzials des Staates in der Region La Paz, La Ventana und der vorgelagerten Magdalena-Bucht möglich (obwohl eine übermäßige Intermittenz der Windenergie in einem kleinen Stromversorgungssystem nicht ratsam ist). Die naheliegendste Option angesichts des Klimas und der geografischen Lage von BCS ist jedoch die Entwicklung ausreichend großer Photovoltaik-Solarkraftwerke, gekoppelt mit Batteriesystemen für die nächtliche Versorgung. Diese könnten vom privaten Sektor in weniger als einem Jahr installiert werden, mit geringer Komplexität und Risiken, flexibler Skalierung, geringem Wartungsaufwand und hoher Zuverlässigkeit. (Die vorherrschende Regierungsideologie schließt dies jedoch aus.) Die Regierung stellte diese Woche jedoch eine neue Idee vor: zwei Solarthermieanlagen mit jeweils 100 MW Leistung zu geschätzten Gesamtkosten von 800 Millionen Dollar. (Obwohl wir bereits wissen, was mit den tatsächlichen Kosten der 4T-Megaprojekte wie Dos Bocas und Tren Maya passiert.) Diese Investitionskosten wären etwa 50 % höher als die Kosten für Photovoltaik-Solaranlagen gleicher Kapazität, die mit Batteriesystemen ausgestattet sind.

Ein thermisches Solarkraftwerk bündelt Sonnenstrahlung mithilfe von Spiegeln zur Erzeugung von Wärme, die wiederum heißen Wasserdampf erzeugt, der eine Turbine antreibt, die mit einem elektrischen Generator verbunden ist – wie in jedem Wärmekraftwerk. Anders als bei der Photovoltaik wird das Sonnenlicht dabei nicht direkt in Elektrizität umgewandelt, sondern zunächst in Wärmeenergie. Der Vorteil besteht darin, dass die erzeugte Wärme in geschmolzenen Salzen gespeichert werden kann, sodass auch nachts Strom erzeugt werden kann. (Dies ist jedoch weniger relevant, da die Kosten für Batterien für Photovoltaikkraftwerke gesunken sind.) Es gibt einige thermische Solarkraftwerke in Spanien, Chile, den Vereinigten Arabischen Emiraten, Marokko und den Vereinigten Staaten. Der Bau eines thermischen Solarkraftwerks erfordert ein hochkomplexes Bau- und Elektromaschinenbauprojekt. Es ist eine riesige Fläche erforderlich, um Tausende von Heliostaten oder Parabolrinnen unterzubringen, die millimetergenau ausgerichtet sind und der Sonne mithilfe komplizierter Drehmechanismen auf zwei Achsen folgen. Ein gigantischer, 200 Meter hoher Turm aus Beton und Stahl mit einem Receiver an der Spitze, um die Sonnenwärme bei Temperaturen zwischen 500 und 1.000 °C zu konzentrieren; ein komplexes Netzwerk aus Rohrleitungen aus Spezialstählen; große Tanks für geschmolzenes Salz; Dampfturbinen; und Generatoren wie in einem herkömmlichen thermoelektrischen Kraftwerk. Solarthermische Kraftwerke können auch „horizontal“ sein, das heißt, sie bestehen aus vielen Reihen gekrümmter Spiegel in Form einer Parabolrinne, die sich im Laufe des Tages der Sonne folgen. Diese Spiegel konzentrieren die Sonnenstrahlung auf ein Empfängerrohr in ihrer Brennlinie, in dem Öl oder geschmolzenes Salz zwischen 300 und 400 °C strömt. Dieses wiederum überträgt (mithilfe eines Wärmetauschers) Wärme auf das Wasser, das als Dampf in eine Turbine geleitet wird, die mit einem elektrischen Generator verbunden ist. Der Bau eines 100-MW-Kraftwerks kann mehr als fünf Jahre dauern und erfordert enorme Investitionen in Tiefbau, hochentwickelte Spiegel, elektromechanische Ausrüstung und Steuerungssysteme. Der Betrieb ist sehr kompliziert, da die Spiegel oder Heliostaten, die der Sonne und den geschmolzenen Salzen folgen, ständig nachgestellt werden müssen, um ein Erstarren zu verhindern, was hohe Wartungskosten verursacht.

Solarthermische Kraftwerke sind teurer als Photovoltaikanlagen, die Sonnenlicht direkt in Strom umwandeln, ohne dass bewegliche Teile in den Solarmodulen verbaut werden – selbst mit Batteriesystemen. Zudem sind sie weniger effizient (Effizienz zwischen 15 % und 20 %) und die Stromgestehungskosten sind höher ($/kWh). Darüber hinaus können ihre Umweltauswirkungen verheerend sein (z. B. das Braten Tausender Vögel), und pro MW Leistung wird doppelt so viel Land verbraucht. CFE fehlt die Kapazität, um derartige Projekte durchzuführen. Mexiko steht vor einer weiteren sehr riskanten und teuren Option. Was könnte schiefgehen?