Solarthermische Kraftwerke

Der Schutz des Klimas und die dafür erforderliche Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energien ist eine globale Herausforderung, welche nach maßgeschneiderten Lösungen für die unterschiedlichen Klimazonen und Märkte der Erde verlangt. Die verstärkte Solarenergienutzung spielt dabei eine maßgebliche Rolle. Die Rolle Deutschlands als Exportnation beschränkt sich hierbei nicht auf die Klimawende im eigenen Land, sondern beinhaltet auch den weltweiten Export erneuerbarer Energietechnologien. Die Kosten der photovoltaischen Stromerzeugung (PV) und der Windkraft sind in den vergangenen Jahren erfreulicherweise deutlich gesunken, entsprechend wurden in vielen Ländern große Kapazitäten zugebaut. Die resultierende stark gestiegene Einspeisung fluktuierender Erzeuger stellt Netzbetreiber vor neue Herausforderungen, insbesondere durch die extremen Lastschwankungen für plan- und steuerbare, heute größtenteils fossil befeuerte konventionelle Kraftwerke. Hier bieten solarthermische Kraftwerke Lösungen

Woher kommt der grüne Wasserstoff?

Das Energiesystem der Zukunft wird stark durch Elektrifizierung geprägt sein. Für die Langzeitspeicherung von Energie sowie für Bereiche, die sich nicht sinnvoll durch Strom defossilieren lassen, werden aber auch in Zukunft chemische Energieträger benötigt. Das Ziel der Klimaneutralität bedingt, dass diese Energieträger vollständig emissionsfrei aus erneuerbaren Energien (EE) hergestellt werden. Diese grünen Energieträger sind transportier- und handelbar, sodass sich ein internationaler Markt für grünen Wasserstoff und seine Folgeprodukte entwickeln wird. Derzeit gibt es diesen Markt noch nicht. Grüner Wasserstoff ist preislich noch nicht konkurrenzfähig gegenüber fossilen Brennstoffen. Den größten Anteil am Wasserstoffpreis haben die Kosten für die Elektrolyseanlage sowie die Kosten für die Strombereitstellung. Die besten Bedingungen für die Wasserstoffproduktion bieten daher EE-Standorte und Technologien mit hohen Volllaststundenzahlen, an denen auch der Elektrolyseur bei wenig EE-Abregelung auf viele Betriebsstunden kommt

Linking energy- and land-use systems : energy potentials and environmental risks of using agricultural residues in Tanzania

This paper attempts to assess whether renewable energy self-sufficiency can be achieved in the crop production and processing sector in Tanzania and if this could be accomplished in an environmentally sustainable manner. In order to answer these questions the theoretical energy potential of process residues from commercially produced agricultural crops in Tanzania is evaluated. Furthermore, a set of sustainability indicators with focus on environmental criteria is applied to identify risks and opportunities of using these residues for energy generation. In particular, the positive and negative effects on the land-use-system (soil fertility, water use and quality, biodiversity, etc.) are evaluated. The results show that energy generation with certain agricultural process residues could not only improve and secure the energy supply but could also improve the sustainability of current land-use practices

Implementation of nationally determined contributions : Morocco country report

The study analyses the country background, emissions trends, ongoing activities and barriers relating to the implementation of the Nationally Determined Contribution (NDC) of Morocco under the UNFCCC. A special emphasis is laid on further mitigation potentials in the fields of urban environment, the mineral sector and the transport sector. A chapter is dedicated to the relevance and perspectives of coal use

Nachhaltige Bioenergieoptionen für Afrika : energetische Nutzung von Agrarreststoffen als Teil einer Transformationsstrategie hin zur nachhaltigeren Energieversorgung in Tansania ; Potentialanalyse und multikriterielle Bewertung

Im Rahmen der Diskussion über die Verknappung fossiler Energieträger, Klimawandel und der notwendigen Transformation unser Energiesysteme in Richtung nachhaltige Energieversorgung, hat moderne Bioenergie in den vergangene Jahren weltweit vermehrt Aufmerksamkeit erfahren. Gleichzeitig ist das Wissen über Potentiale, nachhaltige Nutzungs- und Produktionsformen und den damit verbundene Risiken jedoch begrenzt. Insbesondere der Energiepflanzenanbau birgt beträchtliche Gefahren für Ernährungssicherheit, Klima und Umwelt. Aus Nachhaltigkeitsgesichtspunkten sollten daher Nutzungspfade die biogene Reststoffe- und Abfälle zur Strom- und Wärmeerzeugung einsetzen in den Ländern des südlichen Afrikas Priorität haben. Bisher fehlt es jedoch (a) an länderspezifischen Untersuchungen zum nachhaltig verfügbaren Potential und (b) an fundierten Grundlagen, um politische Endscheidungen über die Einbindung in langfristige Bioenergiestrategien treffen zu können. In diesem Werk werden diese Wissensdefizite für das Untersuchungsbeispiel Tansania adressiert, indem zunächst eine detaillierte Potentialanalyse zu theoretischen und verfügbaren Reststoff- und Energiepotentialen durchführt wird und im Anschluss mögliche Strategien zur Nutzung dieses Potentials entwickelt und im Hinblick auf ihre Nachhaltigkeit verglichen werden. Die Bewertung der Nachhaltigkeit möglicher Nutzungsstrategien erfolgt mit Hilfe von Multikriterienanalysen (MCA). In der MCA werden die Präferenzen verschiedener Endscheidungsträger mit Hilfe von unterschiedlichen Gewichtungen modelliert. Die Bewertung der Nutzungsstrategien erfolgt im Anschluss mit den Bewertungsregeln, SAW, TOPSIS sowie PROMETHEE I und II. Die Ergebnisse der MCA zeigen, dass die Strategie mit der umfangreichsten Reststoffnutzung unabhängig von der Gewichtung mit Abstand am empfehlenswerten ist, damit bestätigt sich, dass Agrarreststoffe als Baustein in eine nachhaltige Transformationsstrategie für den Energiesektor in Tansania integriert werden sollten

Linking Energy- and Land-Use Systems: Energy Potentials and Environmental Risks of Using Agricultural Residues in Tanzania

This paper attempts to assess whether renewable energy self-sufficiency can be achieved in the crop production and processing sector in Tanzania and if this could be accomplished in an environmentally sustainable manner. In order to answer these questions the theoretical energy potential of process residues from commercially produced agricultural crops in Tanzania is evaluated. Furthermore, a set of sustainability indicators with focus on environmental criteria is applied to identify risks and opportunities of using these residues for energy generation. In particular, the positive and negative effects on the land-use-system (soil fertility, water use and quality, biodiversity, etc .) are evaluated. The results show that energy generation with certain agricultural process residues could not only improve and secure the energy supply but could also improve the sustainability of current land-use practices.agricultural residues; process residues; energy potentials; environmental sustainability; Tanzania

Energy potentials and sustainability : the case of sisal residues in Tanzania

The energy potential of agricultural residues in Tanzania has so far not been evaluated and quantified sufficiently. Moreover, the scientific basis for estimations of the sustainable potential of wastes and residues is still very limited. This paper presents an attempt to evaluate the theoretical and technical potential of residues from the sisal sector in Tanzania with regards to energy recovery through anaerobic digestion. The characteristics and availability of sisal residues are defined and a set of sustainability indicators with particular focus on environmental and socio-economic criteria is applied. Our analysis shows that electricity generation with sisal residues can be sustainable and have positive effects on the sustainability of sisal production itself. All sisal residues combined have an annual maximum electricity potential of 102 GW h in 2009, corresponding to up to 18.6 MW of potential electric capacity installations. This estimated maximum potential is equivalent to about 3 % of the country's current power production. Utilizing these residues could contribute to meeting the growing electricity demand and offers an opportunity for decentralized electricity production in Tanzania

Introducing modern energy services into developing countries : the role of local community socio-economic structures

Sustainable energy technologies are widely sought-after as essential elements in facing global challenges such as energy security, global warming and poverty reduction. However, in spite of their promising advantages, sustainable energy technologies make only a marginal contribution to meeting energy related needs in both industrialised and developing countries, in comparison to the widespread use of unsustainable technologies. One of the most significant constraints to their adoption and broad diffusion is the socio-economic context in which sustainable energy technologies are supposed to operate. The same holds true for community-based energy projects in developing countries supported by the WISIONS initiative. Practical strategies dealing with these socio-economic challenges are crucial elements for project design and, particularly, for the implementation of project activities. In this paper experiences from implementing community-based projects are reviewed in order to identify the practical elements that are relevant to overcome socio-economic challenges. In order to systematise the findings, an analytical framework is proposed, which combines analytical tools from the socio-technical transition framework and insights from participative approaches to development

Understanding the diffusion of domestic biogas technologies : systematic conceptualisation of existing evidence from developing and emerging countries

Accelerating the diffusion of domestic biogas is considered to be a promising option for reaching the goal of universal access to energy by 2030, particularly for the provision of cooking energy for rural populations in developing countries. The aim of this study is to develop a systematic account of the factors that influence the diffusion of domestic biogas technologies. To achieve this objective, a three step analysis approach is applied. In the first step, a conceptual model is built based on insights from scholars that have been studying the diffusion of energy innovations in rural contexts. In the next step, a qualitative content analysis of scientific literature is undertaken to test and refine the categories proposed by the conceptual model and to systematically organise the empirical evidence of the factors that influence the diffusion of domestic biogas in developing and emerging countries. The systemised evidence is used to identify the components and interactions between the household configurations and socio-economic context that determine both the adoption process at household level and the overall technology diffusion. Finally, in the last step, we reflect on the implications of the resultant systematic conceptualisation regarding the purpose and design of programmes promoting the dissemination of domestic biogas technologies

Meta-study on energy scenarios

The energy sector today accounts for about 10% to 15% of global freshwater withdrawal. Most water in the energy sector is used for generating electricity, especially for cooling processes in thermal power plants. At the same time the demand for electricity is expected to increase significantly due to population growth and economic development in emerging and developing economies. Growing demand is also driven by electrification strategies pursued by industrialized countries to decarbonize their economies. With the global demand for electricity expected to increase significantly in the coming decades also the water demand in the power sector is expected to rise. However, due to the on-going global energy transition, the future structure of the power supply - and hence future water demand for power generation - is subject to high levels of uncertainty because the volume of water required for electricity generation varies significantly depending on both the generation technology and cooling system. In light of these challenges the objective of this analysis is to provide more systematic and robust answers in terms of the impacts of different decarbonization strategies in the electricity sector on water demand at global and regional level. The focus is on operational water use for electricity generation