Was ist mit Crescent Dunes passiert?

Gepostet am 23. August 202327. August 2023AutorinSusan Kraemer

Wie die ersten Beispiele anderer neuer Energietechnologien hatte auch der erste vollwertige CSP-Turm mit thermischer Energiespeicherung einen holprigen Start. Foto ©2015 Jamey Stillings

Das Crescent Dunes CSP-Projekt in den USA war das erste seiner Art: Das erste Turm-CSP mit thermischer Energiespeicherung in vollem Umfang; 110 MW. (Über etwa 150 MW sind die Entfernungen des Solarfelds, das den Turmempfänger umgibt, optisch begrenzt.) Es wurde vom in RocketDyne ansässigen Startup SolarReserve entwickelt und sicherte sich ein PPA zur Lieferung einer neuen Art von schaltbarer Solarenergie an NV Energy in Nevada.

Wie andere bahnbrechende Energietechnologien hatte auch diese einzigartige Solartechnologie Probleme. Diese reduzierten zunächst die Stromerzeugung und stellten sie dann im Jahr 2020 ab, wodurch SolarReserve bankrott ging und die Pipeline entwickelter Projekte in Australien, Südafrika und Chile endete. Mitte 2021 wurde es durch das Projekt EPC (Engineering, Procurement, Contracting) neu gestartet; Kobra.

Dies ist eine Abschrift eines Telefongesprächs mit einem Ingenieur, der derzeit im Jahr 2023 auf dem Gelände beschäftigt ist und seit Beginn des Projekts durch SolarReserve bei Crescent Dunes arbeitet und um Anonymität gebeten hat:

Sie haben also auch schon vor der Schließung bei Crescent Dunes gearbeitet, oder?

Ja. Nun, es ist noch nicht geschlossen. Die Generierung wurde mehrmals gestoppt. Aber jetzt generiert es wieder neue Energie.

Läuft Cobra jetzt?

Nein nicht mehr. ACS ist nun der neue Eigentümer. Sie sind ein riesiger EPC. Einer der größten der Welt, multinational. Früher gehörte ihnen Cobra, aber sie verkauften sie an eine französische Firma, und ACS behielt Crescent Dunes. [ED: VINCI übernimmt das Energiegeschäft von ACS für 5,5 Milliarden US-Dollar]

ACS, der neue Eigentümer von Crescent Dunes, ist ein multinationales Ingenieurbüro mit Erfahrung in Wärmekraftwerken

Und wer kauft jetzt eigentlich den Strom? Laut EIA wird wieder Energie produziert.

NV Energie. Sie sind zurück gekommen.

Oh, das ist toll. Sie haben es nicht aufgegeben. Haben sie einen neuen Vertrag mit ACS?

Ich weiß nicht. Ich weiß, dass SolarReserve mit dem ursprünglichen PPA in Verzug geraten ist, aber ich bin mir sicher, dass NV Energy sowieso darauf aus war, daraus auszusteigen – es war wirklich lukrativ, und es gab Staffelungsklauseln – wirklich gut für SolarReserve. Das war, bevor PV wirklich alles antrieb. Jetzt müssen ACS mit PV konkurrieren, weil es überall so viel gibt und es tagsüber günstig ist und manchmal sogar ins Minus geht – aber nachts bekommen sie einen viel besseren Preis. So laufen sie jetzt also – nur nachts.

Wow. Jetzt ist also die gesamte tägliche Sonnenenergie für die Nacht gespeichert?

Ja. Jetzt hält ACS den Warmwasserspeicher den ganzen Tag über voll. Sobald sie den Heißwassertank aufgefüllt haben, verkaufen sie alles, was sie herstellen, aber der Heißwassertank bleibt immer aufgefüllt, und abends geht es dann auf Hochtouren. NV Energy benötigt nachts Solarenergie, da sie tagsüber mit PV alles haben, was sie brauchen. Aber nachts reichen die Batterien trotz der Notstromversorgung nicht so weit, wissen Sie?

UVP-Daten – ab 2023 konzentriert sich das Projekt, das jetzt im Besitz von ACS ist, nur noch auf die Bereitstellung von Solarenergie in der Nacht

Ich habe gehört, dass der Empfänger durchgebrannt ist. Wurde das ersetzt bzw

Nein, nein, der Empfänger selbst war in Ordnung. Einmal war das System ausgefallen und wir haben es getestet. Das war vor langer Zeit, als SolarReserve es hatte. Wir testeten die Abtauung, dabei passierten verschiedene Dinge, und in einer Platte brannte ein Loch. Aber nicht der Empfänger selbst.

Hat es einen Teil der Ausfallzeit verursacht?

Nein, sie haben das Empfängerpanel in zwei Wochen repariert. Außerdem kam es zu keiner zusätzlichen Ausfallzeit, da der Warmwasserspeicher die ganze Zeit über außer Betrieb war.

Was war nötig, um den heißen Tank zu reparieren? Was genau passierte?

Das erste Mal war nur das schlechte Design der Unterseite. Sie haben es nicht richtig entworfen. Beim zweiten Mal hatten sie ein gutes Design, aber schlechte Schweißer. Es gab keine gute Qualitätskontrolle, sonst hörten die Schweißer nicht zu. Bei der zweiten Schweißnaht war es dann schlecht, weil die Schweißer nicht das getan haben, was sie tun sollten. Sie waren Schweißer für Erdöltanks, Kohlenstoffstahl, und sie wussten nicht, dass sie den Anweisungen der von Cobra hinzugezogenen Berater nicht folgen würden. Die Reihenfolge der Schweißarbeiten war entscheidend. Sie waren es nicht gewohnt, mit solchen Legierungen zu arbeiten, die für den heißen Tank erforderlich waren, sodass der Tank erneut riss. Aber jetzt haben sie es überarbeitet, und wir werden sehen.

War es also beim zweiten Mal Cobra, die den Panzer umgestaltete, damit er besser funktionierte?

Ja. Sie kauften einige wirklich gute Leute ein. und sie entwickelten ein Design, das dem ursprünglichen Rocketdyne-Design sehr nahe kam. SolarReserve lehnte das Rocketdyne-Design ab, weil es eine Million Dollar mehr kostete als Cobra oder so, ein sehr kleiner Betrag, und dann verloren sie das gesamte Produktionsjahr. Es war also ein Penny- und Pfund-Dummkopf. Aber beim zweiten hat Cobra wirklich gute Leute an Bord geholt und ein gutes Design gemacht. Aber dann haben die Schweißer keine gute Arbeit geleistet. Diese Schweißfirma war – ich weiß nicht, woher sie kommt, aber sie war eher an Erdöllagertanks gewöhnt. Sie gehören nicht zur gleichen Kategorie. Der Stahl, den sie für diese Tanks verwenden, ist nur Kohlenstoffstahl. Es handelt sich also um eine ganz andere Art von Material. Die Art und Weise, wie man es schweißt, war also ganz anders. Es war ziemlich interessant. Sie hatten Dinge, damit sich der Panzer tatsächlich bewegen und zurückfahren konnte. Ich denke, sie haben viel Zeit darauf verwendet und es sehr gründlich entworfen, aber dann wurden sie von den Schweißern getroffen, die nicht das getan haben, was sie tun sollten. Dass sie nicht zugehört haben.

Crescent Dunes begann Ende 2015 mit der Stromerzeugung – und erzeugte aufgrund technischer Probleme vier Jahre lang Strom auf verschiedenen Ebenen, bevor es im Jahr 2020 abgeschaltet wurde. Ab 2021 wurde der Betrieb unter neuem Eigentümer wieder aufgenommen. Die beiden Tanklecks führten in den Jahren 2016–2017 und dann im Jahr 2019 zu Stillständen wegen Reparaturarbeiten und zu einer langsamen Nachfüllung mit geschmolzenem Salz, die Monate dauerte

Ist es also abgeschlossen?

Ja, sie haben es wieder repariert, und jetzt sind sie weg. Wir nehmen es jetzt im Wesentlichen wieder in Betrieb. Wir heizen den Tank langsam auf und bringen auch den Überhitzer zurück.

Der Überhitzer?

Ja. Es gab ein Problem mit einem der Überhitzer im Kraftwerksblock – diese brauchten zwei Überhitzer, und als es noch SolarReserve und Cobra gab, stand einer der Überhitzer mit Wasser darin und war verrostet. Deshalb mussten sie diesen Überhitzer umbauen. Sie laufen also jetzt mit nur einem, bei halber Kapazität. Ich denke, es ist fast fertig und sobald es fertig ist – sobald dieses zweite da ist, werden sie wieder voll ausgelastet sein. Sie haben es bereits repariert und sind dabei, es im Wesentlichen wieder in Betrieb zu nehmen.

Was macht ein Überhitzer?

Sobald das Salz produziert ist, erhitzt das Salz das Wasser durch einen Wärmetauscher. Und dann ist es Teil normaler Dampfanlagen mit einem Standard-Rankin-Zyklus, es gibt einen Zwischenüberhitzer, einen Economizer und einen Überhitzer. Sie benötigen alle drei davon, um die Effizienz der thermodynamischen Kreisläufe zu erreichen. Der Überhitzer versetzt den Dampf in einen überhitzten Zustand. Dadurch kann es effizienter durch die Turbine strömen und mehr Energie gewinnen.

Ist eine Superheizung also teuer, weil sie so lange gedauert hat?

Ja, es ist ein großes rostfreies Gefäß – eine Legierung mit Tonnen von Rohren darin. Und es besteht aus einer sehr teuren Legierung. Doch die Pandemie hat alles verlangsamt.

Auf jeden Fall ist dies nur ein grundlegendes Problem mit Wärmekraftwerken.

Ja, genau. Es hat nichts mit der Solarseite zu tun. Ein Überhitzer gehört zu jeder herkömmlichen Dampfanlage.

Interessant ist, dass ACS Erfahrung mit thermischen Kraftwerken hat, aber mit dem Solaraspekt keine Probleme hat.

Ja. Das Solarfeld ist viel einfacher. Im Solarbereich, der neuen Technologie, gibt es kaum Probleme im Vergleich zur alten Technologie im Kraftwerksblock. Aber all diese thermische Ausrüstung im Kraftwerksblock – das Gewicht des flüssigen Salzes, das in den Tank gelangt, sinkt aus einer Höhe von 40 Fuß nach unten, und dieses Gewicht sinkt periodisch immer weiter, und alle Ventile, die „Abwärtsecken“ – die Rohre bis zu den Ofenwänden – sie alle sind sehr hohen Temperaturschwankungen und Vibrationen ausgesetzt. Das Solarfeld besteht also aus Heliostaten, und sie bewegen sich langsam, wissen Sie, es sind nur kleine Motoren, und sie waren kein Problem. Also mit all der neuen Technik läuft alles gut. Es ist einfach die alte Technik, die diese Probleme hat.

Crescent Dunes, das jetzt im Besitz von ACS ist und von ACS betrieben wird, liefert nun auch nachts Solarenergie für NV Energy in Nevada

Rechts. Es funktioniert derzeit nicht in vollem Umfang, aber könnte es sein?

Ja, sobald sie die Überhitzer zum Laufen bringen, können sie den Tank langsam wieder aufheizen. Sie möchten es wieder in die Thermik bringen. Und dann überprüfen sie den Überhitzer noch einmal und nehmen ihn wieder in Betrieb.

Oh, sie ersetzen also beide Überhitzer?

Nein, nein, sie haben zwei, aber einer ist betriebsbereit. Wenn Sie jedoch nur mit einem laufen, sind sie nicht so effizient. Zu zweit sind sie effizienter. Einer ist nicht einmal 50 MW. Es sind eher 45. Aber wenn sie den zweiten Überhitzer bekommen, werden sie über 100 MW erreichen. Nun ja, 110 MW, weil sie einen Teil dieser Leistung für den Eigenbetrieb nutzen. Sie versuchen also, den zweiten Überhitzer einzubauen, weil sie dieses Einkommen wollen.

Wer will das Einkommen, ACS?

Ja, sie wollen, dass diese Anlage ihnen Geld einbringt. Sie haben Geld hineingesteckt. Die Stilllegung wäre sehr schwierig gewesen, da die Stilllegung enorme Kosten verursacht. SolarReserve erhielt eine gefälschte technische Analyse darüber, was es kosten würde, die BLM-Anforderungen zu erfüllen und alles wieder in seinen ursprünglichen Zustand zu versetzen, und besagte, dass es nur 7 Millionen US-Dollar kosten würde. Und so machten sie sich auf die Suche nach einer Kaution für diesen Betrag. Aber sobald sie eine tatsächliche Analyse durchgeführt hätten, würde es 250 Millionen US-Dollar kosten, alle Heliostaten, alle Betonfundamente usw. abzubauen. Die Schließung dieser Anlage würde also enorme Kosten verursachen. Das ist also ein Anreiz, zu versuchen, daraus etwas zu machen.

Ich verstehe. Jetzt ist Cobra also nicht mehr im Bilde. SolarReserve ist nicht im Bilde. Ich weiß, dass es echte Probleme zwischen ihnen gab.

Ja, das war bedauerlich. Cobra und SolarReserve waren eine unglückliche Mischung. Ja, sie haben Rocketdyne unter Vertrag genommen und es war eine gute Gruppe. Aber der gesamte Kulturkonflikt zwischen der spanischen und der amerikanischen Arbeitsweise war einfach zu groß.

Und jetzt ist es ACS mit viel Erfahrung in großen Wärmekraftwerken, die mit NV Energy, einem anderen riesigen Unternehmen, zusammenarbeiten.

Ja das ist richtig. Und ACS hat eine enorme Trägheit. SolarReserve war einfach zu klein, um all diese Probleme zu bewältigen, und sie sind einfach aufgetaucht.

Wow, das ist wirklich interessant, und ich lasse dich gehen – ich weiß, dass du auf der Autobahn bist. Aber ein paar Informationen vor Ort zu bekommen ist großartig – vielen Dank.

Oh, gern geschehen. Ich hoffe, es hat geholfen. Wissen Sie, lassen Sie die Leute einfach wissen, dass es nicht tot ist: Crescent Dunes lebt noch und es gibt viele wirklich wundervolle Dinge daran.

Ja. Und SolarReserve hat weltweit eine großartige Pipeline wie Redstone entwickelt, die jetzt von anderen aufgebaut wird.

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KategorienCSP News & AnalysisTagsCSP-Startups, Innovation, Nachtsolar, SolarReserve, thermische Energiespeicherung