Kurzfassung

Die Flexibilisierung konventioneller Kraftwerke ist eine der zentralen Herausforderungen bei der Transformation des Energiesystems in Richtung eines möglichst hohen Anteils Erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung. In diesem Zusammenhang bietet die dynamische Kraftwerkssimulation ein effizientes Werkzeug, um verschiedene Flexibilisierungsmaßnahmen zu analysieren.

In dem Artikel werden auserwählte Flexibilisierungsmaßnahmen für kohlegefeuerte Dampfkraftwerke hinsichtlich ihres Flexibilisierungspotenzials und der thermodynamischen Auswirkungen auf den Kraftwerksprozess bewertet. Zu diesem Zweck wurde unter Nutzung der Modelica-Bibliothek ClaRa ein detailliertes dynamisches Kraftwerksmodell aufgebaut. Die erste betrachtete Flexibilisierungsmaßnahme ist der Ein-Mühlenbetrieb, in dem die Mindestlast bis auf 10% reduziert werden kann. Anschließend wird die mögliche Lastflexibilisierung durch die Nachrüstung eines indirekten Feuerungssystems bewertet. Hierbei zeigt sich eine Verdoppelung der erreichbaren Laständerungsgeschwindigkeiten. Eine weitere innovative Maßnahme ist die Integration eines thermischen Energiespeichers in den Kraftwerksprozess. In diesem Zusammenhang wird das Integrationskonzept eines Dampfspeichers vorgestellt. Die Ergebnisse der dynamischen Simulation zeigen eine Flexibilisierung hinsichtlich einer zeitweisen Reduzierung der (Mindest-) Last durch Beladen des Ruths-Speichers und die Möglichkeit, sehr schnell eine zusätzliche Leistung von 4,3% zu aktivieren (z.B. zur Teilnahme am viertelstündlichen Intraday-Markt).

Zum gesamten Artikel Dynamische Simulation von Flexibilitätsmaßnahmen für Kohlekraftwerke.

Dieser Artikel wurde im VGB PowerTech Journal 4/2020 veröffentlicht (www.vgb.org).

——————————————–—–– Autoren ——————————————–—––

Dr.-Ing. Marcel Richter*,
STEAG Energy Services GmbH Essen, Germany

Dr.-Ing. Gerd Oeljeklaus & Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus Görner
Chair of Environmental Process Engineering and Plant Design University of Duisburg-Essen Essen, Germany

* The VGB-FORSCHUNGSSTIFTUNG awarded Dr. Marcel Richter with the VGB Innovation Award 2019 for the dynamic modelling of a coal-fired power plant for evaluation of flexibility measures (award category: future-oriented)