Die Fotos der 10.000 Spiegel, die um die Crescent Dunes Solar Energy Anlage angeordnet sind, sind beeindruckend und scheinen darauf hinzudeuten, dass das futuristische Konzept auf dem Weg zu effizienten, zuverlässigen und kostengünstigen erneuerbaren Energien ist.
Aber nach jahrelangen Vorwürfen des Missmanagements und der Unzuverlässigkeit bei der Stromversorgung warf der Betreiber der Anlage, Tonopah Solar Energy, am 30. Juli das Handtuch und beantragte Konkursschutz nach Chapter 11, wobei er rund 430 Millionen Dollar an gesicherten Schulden gegenüber dem US-Energieministerium (DOE) verbuchte. Das Unternehmen strebt einen Vergleich an, nach dem das DOE weniger als die Hälfte des ursprünglichen Kredits, etwa 200 Millionen Dollar, zurückerhält, wie aus Dokumenten hervorgeht, die beim US-Konkursgericht im Bezirk Delaware eingereicht wurden.
Die Anzeichen für Probleme wurden im vergangenen Oktober deutlich, als der Projektentwickler SolarReserve eine Klage gegen das DOE und Tonopah Solar Energy einreichte und behauptete, das DOE habe sich in sein „Recht auf Beteiligung an der Geschäftsführung“ von Tonopah Solar Energy eingemischt. Nur zwei Tage später kündigte Nevada Energy, der größte Stromversorger des Bundesstaates, seinen 25-jährigen Stromabnahmevertrag (PPA) mit Tonopah, der ursprünglich am 31. Dezember 2040 enden sollte, wegen „häufiger und längerer Ausfälle“.
Was ist schiefgelaufen?
2008 gründete eine Tochtergesellschaft von SolarReserve die Tonopah Solar Energy LLC, um das Kraftwerk zu entwickeln, zu besitzen und zu betreiben. Im Jahr 2011 gewährte das DOE eine Darlehensgarantie in Höhe von 737 Millionen Dollar, um die Finanzierung des 110-MW-Solarkraftwerks in der Nähe von Tonopah, Nevada, mit einer Milliarde Dollar zu unterstützen. Es wurde als der erste Einsatz von Solarturmtechnologie in den USA beschrieben, der geschmolzenes Salz als primäre Wärmeübertragungsflüssigkeit verwendet.
So funktioniert ein konzentrierendes Solarkraftwerk
- Die CSP-Technologie verwendet Heliostat-Spiegel, die die Sonnenstrahlung reflektieren, um Salzschmelzen zu erhitzen, die durch eine Reihe von Rohren in einem zentralen Receiver-Turm fließen. Das geschmolzene Salz wird dann zur Lagerung in einen großen isolierten Tank geleitet.
- Das heiße geschmolzene Salz aus dem isolierten Tank wird durch eine Reihe von Wärmetauschern geleitet, um unter hohem Druck stehenden überhitzten Dampf zu erzeugen. Der Dampf wird verwendet, um eine konventionelle Turbine zur Stromerzeugung anzutreiben.
- Überschüssige thermische Energie wird in der Salzschmelze gespeichert und kann bis zu 10 Stunden lang zur Erzeugung zusätzlicher Energie genutzt werden.
Mehr als 10.000 verspiegelte Heliostaten konzentrieren das Sonnenlicht auf einen 640 Fuß hohen zentralen Turm und erhitzen die Salzschmelze darin auf mehr als 1.000°F. Das überhitzte Gemisch wird dann verwendet, um Wasser zur Dampferzeugung zu kochen und Dampfgeneratoren zur Stromerzeugung anzutreiben. Die Salzschmelze soll es dem Projekt ermöglichen, auf Abruf bis zu 10 Stunden lang ohne Sonnenlicht Strom unter Volllast zu erzeugen.
SolarReserve sagte, das patentierte Speichersystem könne Strom auf Abruf liefern wie ein herkömmliches Kohle- oder Erdgaskraftwerk, jedoch ohne Emissionen, mit geringem Wasserverbrauch und ohne gefährliche Abfälle.
Die Anlage wurde 2010 von der Public Utilities Commission von Nevada genehmigt, nahm aber erst 2015 den kommerziellen Betrieb auf.
Nicht einmal ein Jahr später, im Oktober 2016, war die Anlage wegen Reparaturen zur Behebung eines Lecks in einem Salzschmelztank acht Monate lang außer Betrieb. NV Energy, der einzige Kunde des Kraftwerks, erklärte in einem Bericht vom Juni 2019, dass die häufigen, längeren Ausfälle des Kraftwerks die erwartete Menge an Energie und Gutschriften im Jahr 2019 um 50 % und im Jahr 2020 und darüber hinaus um 25 % reduzierten.
NV Energy sagte: „Angesichts der Größe des Projekts verfügt Nevada Power einfach nicht über genügend Kreditreserven und hat auch nicht genügend neue erneuerbare Kapazitäten in der Pipeline, um dauerhafte, mehrjährige Kreditausfälle auszugleichen.“
Für den täglichen Betrieb und die regelmäßige Wartung der Dampferzeuger und Wärmetauscher waren Sonderteile und Dutzende von Mitarbeitern erforderlich. Als die Anlage schließlich 2015 in Betrieb genommen wurde, hatten die Solarmodule die CSP-Technologie in puncto Effizienz und Kosten weit hinter sich gelassen.
Die Hightech-Anlage war veraltet, bevor sie in Betrieb war.
Crescent Dunes verkaufte seinen Strom zu einem Preis von ca. 135 $/MWh, während Techren Solar II im Eldorado Valley in Nevada seinen Strom zu einem Preis von ca. 30 $/MWh verkaufte.
Das Totenglöckchen ertönte im letzten Sommer mit einem katastrophalen Versagen der Lagertanks für das geschmolzene Salz, das zu einer Verunreinigung des Bodens führte und die Entfernung des Solarturms erforderlich machte. Das DOE schickte im September eine förmliche Inverzugsetzung, gefolgt von der Kündigung des PPA durch NV Energy.
SolarReserve behauptete in seiner Klage, dass die LLC-Vereinbarung ihr das Recht gab, einen der Geschäftsführer von Tonopah zu ernennen. Der Klage zufolge schickte das DOE jedoch nur wenige Tage, nachdem SolarReserve einen neuen Geschäftsführer ernannt hatte, ein Mahnschreiben. In der Klage heißt es, dass das DOE zwei neue Mitglieder für den Vorstand von Tonopah ernennen wollte, „was den Anschein erweckt, dass das (Energieministerium) durch seine handverlesenen ‚unabhängigen‘ Direktoren, die den gesamten Vorstand von Tonopah bilden, die vollständige Kontrolle über Tonopah ausübt“
Dadurch wurde jede Vertretung von SolarReserve im Vorstand ausgeschlossen, was bedeutete, dass wichtige Entscheidungen, die eine einstimmige Abstimmung erfordern, wie z.B. Konkursverfahren, den Beitrag des Entwicklers unterdrückten, so die Klage.
Das Spiel mit der Schuld ist in vollem Gange, wobei mit dem Finger auf das Bauunternehmen, SolarReserve, den spanischen Generalunternehmer ACS Cobra und den Eigentümer Tonopah Solar gezeigt wird. Cobra wird für die Verzögerung beim Bau der Anlage und die angeblich fehlerhafte Konstruktion des Salzschmelztanks verantwortlich gemacht.
Den Insolvenzanträgen zufolge gehört Tonopah SolarReserve, dem Start-up-Unternehmen, das die Anlage entwickelt hat, Cobra Energy Investments LLC, einer Abteilung des spanischen Infrastrukturunternehmens ACS, und Banco Santander SA.
Moving to Higher Tech
NV Energy ist weiter und hat am 29. Juli einen 22-jährigen PPA mit EDF Renewables North America unterzeichnet. Der Strom wird von dem 200-MW-Projekt Chuckwalla Solar+Storage erzeugt, das von EDF gebaut werden soll. Das Projekt befindet sich im Moapa Band of Paiute Indians Reservat, 35 Meilen nordöstlich von Las Vegas, Nevada, und umfasst Batterien, die 180 MW Strom für vier Stunden speichern können. Das Chuckwalla Solar+Storage-Projekt wird voraussichtlich Ende 2023 in Betrieb gehen.
„EDF Renewables freut sich, unsere Beziehung zu NV Energy zu stärken, indem wir auf unserer Vereinbarung von 2019 über die Entwicklung und den Bau des Arrow Canyon Solar+Storage-Projekts aufbauen“, sagte Ian Black, Vizepräsident für die Entwicklung der Region West bei EDF Renewables North America.
Arrow Canyon wird ebenfalls in dem Reservat gebaut. Dabei handelt es sich um ein 200-MW-Solarprojekt, das ein 75-MW/5-Stunden-Batteriespeicherprojekt umfasst und voraussichtlich im Dezember 2022 in Betrieb genommen wird.
„Die Batterie und das Solarsystem arbeiten zusammen, um mehr Energie während der sommerlichen Abendspitzen zu liefern, wenn der Systembedarf am größten ist“, sagte Ian Black, Vizepräsident bei EDF Renewables North America, in einer Erklärung. „NV Energy kann die Batterie in allen Monaten des Jahres nach eigenem Ermessen nutzen und so Nachfragespitzen abfedern.“