Flexibles Kraftwerk - Analyse thermischer Energiespeicher

Allgemeine Informationen

Projektnummer	61008039
Projekttitel laut Förderbescheid	Flexibles Kraftwerk - Analyse thermischer Energiespeicher
Akronym	Flexibles Kraftwerk
Projektlaufzeit	01.11.2015 - 31.10.2016
Forschungsschwerpunkt	Energie und Umwelt
Projektkategorie	Forschung
Grundeinheit	Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik

Inhaltliche Projektbeschreibung

Durch den zunehmenden Anteil von volatil bereitgestellten Strom aus regenerati­ven Anlagen und den damit verbundenen Angebotsschwankungen im Energiever­bundnetz ergibt sich die Notwendigkeit die Betriebsflexibilität und Lastdynamik von thermischen Kraftwerken zu erhöhen.

Für die Erweiterung der Regelbereiche von Grundlastkraftwerken bieten die Ent­wicklung und Integration von Speichertechnologien in den Kraftwerksprozess ein hohes Potential, um die temporären Differenzen zwischen angebotenen und nach­gefragten Strommengen auszugleichen. Es ist zu erwarten, dass sich durch die Fä­higkeit, größere Bereiche zwischen Minimal- und Maximallast abdecken zu können, neue Marktchancen für die Bestandskraftwerke ergeben.

Hintergrund der Untersuchung ist es, Bestandskraftwerke auf die neuen Anforde­rungen im Hinblick auf Laständerungen sowie Preisschwankungen anzupassen. Da­bei ist es erforderlich, dass Bestandskraftwerke auch bei aktuellen und zukünftigen marktpolitischen Situationen zuverlässig und wirtschaftlich die Stabilisierung der Energieversorgung gewährleisten, und damit zu wesentlichen Partnern der alterna­tiven Energieversorgung werden.

Innerhalb des vorhergehenden Vorhabens zur Fallanalyse zum Einsatz von thermi­schen Energiespeichern im Kraftwerksprozess erfolgte zunächst die Erweiterung des Kesselmodells eines braunkohlebetriebenen Referenzkraftwerkes mit 1 GW elektri­scher Leistung, um die Auswirkungen der Einbindung eines Thermischen Energie­speichers zu untersuchen. Diese Erweiterung führte bei Beladung des Speichers bei hohen Lasten zu einer unzulässigen Erhöhung der Austrittstemperatur der Zwi­schenüberhitzer.

Um dieser Temperaturerhöhung entgegenzuwirken erfolgte die Einbindung zusätz­licher Einspritzkühler bzw. die Erhöhung des Einspritzmassenstromes innerhalb ei­ner zusätzlichen Modellerweiterung.

Des Weiteren erfolgte eine Lastganganalyse welche als Grundlage zur Ableitung von Lastgangszenarien des Kraftwerkes und somit zur Auslegung und Einsatzplanung eines thermischen Energiespeichers diente. Im Fokus stand dabei die wirtschaftlich sinnvolle Nutzung eines TES durch eine Beladung bei niedrigen, und eine Entladung bei hohen EEX Preisen innerhalb kurzer Zeiträume. Aus den optimierten Speicher­einsatzszenarien wurde eine Versuchsmatrix zur Durchführung skalierter Experi­mente an der Versuchsanlage THERESA abgeleitet, welche Erkenntnisse über das Verhalten des Speichers bei realistischen Einsatzszenarien liefern soll. Die Durchfüh­rung und Auswertung der Experimente erfolgt im Anschlussvorhaben.

Weitere Daten

• Ansprechpartner

  • Herr Prof. Alexander Kratzsch (Projektleitung)
  • Herr Torsten Klette

• Fördermittelgeber

  • Vattenfall
  
  

• Finanzierung

  • 64.500,00 €