Entwicklung eines Referenzkonzepts für eine Solarhybrid-GuD-Anlage (SHCC) der Leistungsklasse bis 20 MW

Projektnummer 327

Nach den Vorgaben der Europäischen Kommission soll der Anteil der erneuerbaren Energien am Gesamtenergieverbrauch 20 % in 2020 betragen. Um dieses höchst anspruchsvolle Ziel erreichen zu können, muss dabei der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung in diesem Zeitraum auf ca. 34 % ansteigen. Dieses entspricht mehr als einer Verdopplung bezogen auf den heutigen Wert. Die Nutzung der solaren Hochtemperaturprozesswärme kann an Standorten, die eine hohe solare Einstrahlung aufweisen, hierzu einen wichtigen Beitrag leisten.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts soll ein Solarturmkraftwerk mit einem speziell angepassten kombinierten Gas-Dampf-Prozess (Solar
Hybrid Combined Cycle - SHCC) entwickelt werden, bei dem die solare Hochtemperaturprozesswärme höchst effizient in einen Gasturbinenprozess eingekoppelt werden kann.

Das Kraftwerk soll eine hohe Betriebsflexibilität aufweisen, um bei einem hohen elektrischen Wirkungsgrad einen weiten Bereich für die solare Energieeinkopplung und den fossilen Brennstoffeinsatz abdecken zu können.

Ein wesentliches Merkmal des zu entwickelnden Kraftwerksprozesses ist es, dass die Dargebotsschwankungen der Solarenergie durch den zusätzlichen/alternativen Einsatz eines fossilen Energieträgers ausgeglichen werden können. Durch den Hybridbetrieb ist zu jedem Zeitpunkt eine bedarfsgerechte Energiebereitstellung gegeben.

Als Ergebnis der Studie würde ein Referenzkonzept für eine SHCC-Anlage in der Leistungsklasse bis 20 MW zur Verfügung stehen, das hinsichtlich der technischen und wirtschaftlichen Realisierbarkeit analysiert werden kann. Bei einer positiven Bewertung der Forschungsergebnisse können diese die Grundlage für die weitere Technologieentwicklung einer Pilot- bzw. Demonstrationsanlage bilden.

Die Mitarbeit der Competence Center "Fossil befeuerte Kraftwerke" sowie "Erneuerbare Energien und Dezentrale Erzeugung" des VGB in Anbindung an den Arbeitskreis Gasturbinen und das European Technical Committee Use of Renewables and Distributed Generation gewährleistet die Einbindung der Betreiberperspektive.

Das maßgeblich vom deutschen Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) geförderte Projekt wird von März 2009 bis August 2010 unter der Koordination von Dr. Markus Beukenberg, MAN Turbo AG, unter Beteiligung des Instituts für Technische Thermodynamik des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), des Instituts für Energietechnik der Technischen Universität Dresden und der Competence Center "Fossil befeuerte Kraftwerke" sowie "Erneuerbare Energien und Dezentrale Erzeugung" des VGB durchgeführt.