Technologie · Hybrid PV-T

Der Hassabou-Kollektor

Photovoltaik und Solarthermie in einem Modul. Der Kollektor erzeugt tagsüber Strom und Wärme, speichert die Wärme und liefert damit auch nachts, ohne Batteriebank.

Gesamtwirkungsgrad
> 93 %
Stromgestehungskosten je kWh
5 US¢
Leistung ohne Batterie
24 h
Fläche je MW
2,5 bis 3 ha
Lebensdauer
25+ Jahre

Ausgangslage

Warum Standard-PV in der Wüste an Grenzen stößt.

Die Sonneneinstrahlung in Nahost und Nordafrika gehört zu den höchsten der Welt. Genau dort verlieren herkömmliche Solarparks aber an Leistung: Hitze senkt den Wirkungsgrad der Zellen, Staub legt sich auf die Module, und Strom nach Sonnenuntergang gibt es nur mit teuren Batterien.

Konzentrierende Solarthermie (CSP) löst das Speicherproblem teilweise, ist aber erst ab rund 50 MW wirtschaftlich und hängt an wenigen großen Turbinen.

  • Zellwirkungsgrad sinkt bei hohen Temperaturen deutlich
  • Verschmutzung kostet 10 bis 20 % Leistung ohne monatliche Reinigung
  • Hoher Wasserbedarf für die Modulreinigung
  • Batterien sind teuer und kurzlebig
  • Kapazitätsfaktor von PV liegt bei rund 20 %
PV-T-Pilotanlage mit Wärmespeichertank in der Wüste

Vergleich

Drei Wege zu Solarstrom rund um die Uhr.

SystemCAPEX je MWSpeicherLCOE je kWhFläche je MW
PV mit BatterieUSD 6 bis 7 Mio.12 h (Batterie)13 bis 14 US¢5 ha
CSP mit WärmespeicherUSD 6 bis 7 Mio.9 bis 12 h9 bis 10 US¢6,5 ha
Hassabou PV-TUSD 5 Mio.24 h (Wärme)5 US¢2,5 bis 3 ha

Quelle: ITC-Pilotanlage und Projektunterlagen, 2024. CSP umfasst Parabolrinnen (rund 600 °C) und Solartürme (über 1.000 °C).

Funktionsweise

Strom und Wärme aus derselben Fläche.

Im Hassabou-Kollektor sitzen Photovoltaikzellen auf einem solarthermischen Absorber. Die Zellen erzeugen Strom, der Absorber nimmt die Wärme auf, die bei normalen Modulen ungenutzt bleibt und die Zellen zusätzlich aufheizt.

Die Wärme fließt in einen thermischen Speicher. Aus ihm versorgt die Anlage Verbraucher nach Sonnenuntergang weiter, als Prozesswärme, Dampf oder Strom. So entsteht gesicherte Leistung über 24 Stunden, ohne Batteriebank.

Eine automatische Reinigung hält die Glasabdeckung frei von Staub. Das spart Wasser und verhindert Verschmutzungsverluste.

  • Einfach, kompakt und mit wenigen Bauteilen
  • Gesicherte Leistung rund um die Uhr
  • Etwa halb so viel Fläche wie PV mit Batterie
  • Rund 60 % niedrigere Stromkosten als konventionelle Erzeugung
Hassabou-PV-T-Kollektor der Pilotanlage mit Glasabdeckung

Wirtschaftlichkeit

Was eine Kilowattstunde kostet, im Vergleich.

Stromgestehungskosten über die gesamte Lebensdauer einer Anlage. Der PV-T-Kollektor liegt auf dem Niveau von Wasserkraft, braucht aber weder Fluss noch Staudamm.

Was eine Kilowattstunde kostet, im Vergleich.
TechnologieUS-Cent pro kWhCAPEX/MW
Hassabou PV-T5$5 M
Wasserkraft5$3,0 M
Kohle, Neubau8$2,1 bis 3,5 M
Kernkraft, Neubau9$7,0 M
CSP mit Speicher9 bis 10$6 bis 7 M
PV mit 12 h Batterie13 bis 14$6 bis 7 M
Hassabou PV-T: Daten der ITC-Pilotanlage, 2024. Übrige Technologien: IRENA-Referenzwerte, 2017. CAPEX in Mio. US-Dollar je Megawatt installierter Leistung.

Pilotanlage

Gemessen, nicht nur gerechnet.

Die Kennzahlen auf dieser Seite stammen aus der Pilotanlage des Hassabou-Kollektors: Kollektorreihen mit Glasabdeckung, zwei Wärmespeichertanks, Wärmetauscher-Skid, Pumpen und Steuerung.

Für Machbarkeitsstudien rechnet ITC diese Werte auf den konkreten Standort um, abhängig von direkter Normalstrahlung (DNI), Lastprofil und Wärmebedarf.

Nahaufnahme der Kollektorreihen der Pilotanlage

Lokale Fertigung

Module aus der Region, Maschinen aus Europa.

ITC beschafft mit dem italienischen Maschinenbauer Ecoprogetti komplette Fertigungslinien für PV-Module. So können Projekte in MENA und am Golf ihre Module vor Ort produzieren, nach europäischem Qualitätsstandard.

Einstieg

20 bis 45 MW pro Jahr

19 Module pro Stunde, 7 Bediener, 550 m² Fläche.

Smart Line

150 MW pro Jahr

58 Module pro Stunde, 9 Bediener.

Vollautomatisch

150 MW pro Jahr

58 Module pro Stunde, 5 Bediener, 1.200 m² Fläche.

Global Line

300 MW pro Jahr

116 Module pro Stunde, 8 Bediener je Schicht, 2.000 m² Fläche.

Herstellerangaben Ecoprogetti S.r.l.

Fragen

Häufige Fragen zu PV-T.

Was ist ein PV-T-Kollektor?

Ein Hybridkollektor, der Photovoltaik und Solarthermie kombiniert. Er erzeugt auf derselben Fläche Strom und nutzbare Wärme.

Wie liefert die Anlage nachts Energie?

Die tagsüber gewonnene Wärme wird thermisch gespeichert. Aus diesem Speicher versorgt die Anlage Verbraucher nach Sonnenuntergang weiter. Batterien sind dafür nicht nötig.

Was kostet der Strom?

Die Stromgestehungskosten liegen laut Pilotanlage bei rund 5 US-Cent pro kWh, die Investition bei rund USD 5 Mio. je MW. Für ein konkretes Projekt rechnen wir mit den Standortdaten.

Wie viel Fläche wird gebraucht?

2,5 bis 3 Hektar je MW. Das ist etwa die Hälfte dessen, was PV mit Batteriespeicher für dieselbe Leistung braucht.

Wofür eignet sich die Technik besonders?

Überall dort, wo neben Strom auch Wärme, Dampf oder Kälte gebraucht wird: Erdölförderung, Meerwasserentsalzung, Landwirtschaft, Wasserstoff und große Standorte wie Flughäfen.

Die Spree in Berlin-Moabit zur blauen Stunde

Kontakt

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Alt-Moabit 2
10557 Berlin
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