Aktuell / 09.09.2013

Kraftwerke werden Partner der Erneuerbaren

Wie im nordrhein-westfälischen Neurath stehen Windräder und fossile Kraftwerke heute nebeneinander. Die Kraftwerkstechnik muss angepasst werden, um die fluktuierende Einspeisung aus erneuerbaren Energien auszugleichen – so werden beide Techniken zu Partner. Bild: RWE

In Deutschland und weltweit geht der Ausbau von erneuerbaren Energien voran, während die Installation von kapazitätsstarken Stromspeichern hinterherhinkt. Für den Übergang sollen Kraftwerke kurzfristig wichtige Netzregelaufgaben wahrnehmen. So werden Dampfkraftwerke zu Partnern der Erneuerbaren.

 

Bestehende Kraftwerke sind für den flexiblen Betrieb zum Ausgleich der fluktuierenden Einspeisung aus Erneuerbaren jedoch bisher nicht ausgelegt. Die Dampferzeugeranlagen und Turbinen sind für die maximale Leistung im Grund- und Mittellastbetrieb optimiert. Beim Teillastbetrieb leiden sowohl die Effizienz der Anlage als auch die Materialien der Einzelkomponenten. Die Stabilität ist bei einer schnellen Fahrweise in vielen Kraftwerken nicht gegeben.
Bestehende Kohlekraftwerke müssen so umgebaut werden, dass sie den neuen Anforderungen gerecht werden. Diese Ertüchtigungsmaßnahmen an vorhandenen Kraftwerken bieten den Vorteil, dass sie kurzfristig umgesetzt werden können. Im Forschungsprojekt „Partner-Dampfkraftwerk“ werden verschiedene technische Möglichkeiten analysiert.

Im Forschungsprojekt Partner-Dampfkraftwerke arbeiten Kraftwerksbetreiber mit Wissenschaftler an der Flexibilisierung von Bestandsanlagen. Bild: VGB PowerTech

Dazu halten die beteiligten Kraftwerksbetreiber die neuen Anforderungen in einem Lastenheft fest. Das Energiewirtschaftliche Institut an der Universität zu Köln (EWI) untersucht unterstützend verschiedene Energiemarktszenarien unter Einsatz eines europäischen Strommarktmodells mit hohen Anteilen erneuerbarer Energieträger. Die Universität Duisburg-Essen stellt gemeinsam mit den Kraftwerksbetreibern Berechnungen und dynamische Simulationen des Gesamtkraftwerks im flexiblen Betrieb auf. Mit den Ergebnissen identifizieren und verbessern die Hersteller kritische Komponenten und Prozesse des Kraftwerkes. Ergänzend hierzu werden Untersuchungen zu den verschiedenen Möglichkeiten der Einbindung von thermischen Speichern in den Kraftwerksprozess analysiert. Das Projekt ist bis Februar 2015 angelegt.

Projektbeteiligte bei Partner-Dampfkraftwerke

Projektleitung

VGB PowerTech e.V., Essen

Untersuchung der Energiemarktszenarien

EWI – Energiewirtschaftliche Institut an der Universität zu Köln

Integration von Speichern in den Kraftwerksprozess

DLR – Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Stuttgart

Kraftwerksentwicklung

E.ON New Build & Technology GmbH, Gelsenkirchen

Entwicklung der Dampferzeuger

Hitachi Power Europe GmbH, Duisburg

Thermodynamische Berechnungen

Lehrstuhl für Umweltverfahrens- und Anlagentechnik (LUAT) der Universität Duisburg-Essen, Essen

Netzwerk Kraftwerkstechnik

Rhein Ruhr Power e.V.

Kraftwerksentwicklung

RWE Power AG, Essen

Entwicklung der Dampfturbinen

Siemens AG Energy Sector, Mülheim an der Ruhr

Kraftwerksentwicklung

STEAG Energy Services GmbH, Essen

Kraftwerksentwicklung

Vattenfall Europe Generation AG, Cottbus