Auswirkungen von fluktuierender Windenergieeinspeisung auf das regel- und thermodynamische Betriebsverhalten konventioneller Kraftwerke in Deutschland - Bestandsaufnahme und Ableitung zukünftiger Anforderungen

Projektnummer 283

Windkraftanlagen bringen aufgrund der Energieertragsschwankungen für das deutsche Energieversorgungssystem Probleme mit sich bzgl. der Energieübertragung, der meteorologisch bedingten eingeschränkten Verfügbarkeit und der damit verbundenen notwendigen „Stundenreserve aus konventionellen thermischen Kraftwerken“. Windenergieschwankungen bei gleichzeitigen Lastschwankungen und nicht erfassten Einspeisungen aus Dezentralen Erzeugungen führen zu erheblichen positiven und negativen vorzuhaltenden Regelleistungen in den konventionellen thermischen Kraftwerken bei gleichzeitiger hoher dynamischer Belastung, für welche diese bislang nicht optimal ausgelegt sind.

Die Analyse der neu zu erwartenden Anforderungen an die konventionellen thermischen Kraftwerke im deutschen Energieversorgungssystem, die Erarbeitung der dann von diesen Kraftwerken anzubietenden neuen Systemdienstleistungen und Regelstrategien sowie die Auslegung von alten und neu zu errichtenden konventionellen thermischen Kraftwerken im Hinblick auf eine optimale Fahrweise unter den geänderten Bedingungen ist daher Kern dieses Vorhabens. Darüber hinaus werden die Auswirkungen der Resultate auf geltende technische und gesetzliche Regelwerke (z. B. EEG und TransmissionCode 2003) untersucht. Die geplanten Untersuchungen ergänzen optimal die Aufgabenstellung der dena Netzstudie II (siehe Projektnummer 288 ), in der die Auswirkungen auf die Erzeugungsanlagen nur am Rande behandelt werden.

Ziel des Vorhabens ist die Ermittlung der konkreten Auswirkungen der Windenergieeinspeisung auf den Betrieb derzeitiger Kraftwerke, insbesondere die Veränderung gegenüber der auslegungsgemäßen Betriebsführung und der veränderten Beanspruchung. Hieraus sollen Anforderungen an die Auslegung zukünftiger Kraftwerke abgeleitet werden, insbesondere bezüglich:

  • Mindestlast, Regelfähigkeit, Laständerungsgeschwindigkeit,
  • vorzuhaltende Regelleistung je Block, Regelstrategie,
  • Leistungsgröße, Bestpunkt, Speicherverhalten und Ausnutzung.

Es soll herausgearbeitet werden, welche Kraftwerke (klassifiziert z. B. nach Typ und Baujahr) bislang schon zum anlagenschonenden Ausgleich der fluktuierenden Windenergie in der Lage sind, welche eventuell ertüchtigt werden müssen und welche dazu nicht geeignet sind. Vor allem ist hierbei auch zu untersuchen, bis zu welchen Leistungsgrenzen diese Aufgabe erfüllt werden kann. Damit lassen sich Indikatoren zur betriebsoptimalen und kostenminimierten Fahrweise der Anlagen bestimmen.

Das Vorhaben wird von Juni 2006 bis April 2009 unter der Leitung von Prof. Harald Weber an der Universität Rostock vom Institut für Elektrische Energietechnik unter Mitwirkung des Lehrstuhls für Technische Thermodynamik (Prof. Egon Hassel) durchgeführt. Der Fachausschuss " Elektro-, Leit- und Informationstechnik " begleitet die Untersuchungen.

Ansprechpartner

  • Jörg Kaiser
    Telefon: +49-(0)2 01-81 28-2 88
    Telefax: +49-(0)2 01-81 28-3 21
    E-Mail: joerg.kaiser@vgb.org

Projektergebnisse

  • Abschlussbericht
  • VGB-Konferenz "Kraftwerke im Wettbewerb 2007", 25./26. April 2007, Hamburg, Vortrag A8