Partner-Dampfkraftwerk für die regenerative Stromerzeugung

Projektnummer 375

Im Forschungsvorhaben "Partner-Dampfkraftwerk" wird untersucht, durch welche Ertüchtigungsmaßnahmen Bestandskraftwerke die schwankende Leistungseinspeisung aus Wind- oder Photovoltaikanlagen besser ausregeln können, um damit die Netzstabilität kontinuierlich zu sichern. Das Forschungsprojekt „Partner-Dampfkraftwerk“ zielt damit darauf ab, die bedarfsgerechte Integration von Strom aus fluktuierenden Energiequellen deutlich zu verbessern.

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

Jedoch sind bestehende Kraftwerke für den flexiblen Betrieb zum Ausgleich der fluktuierenden Einspeisung aus Erneuerbaren bisher nicht ausgelegt. Im Teillast- bzw. im flexiblen Lastwechselbetrieb leiden sowohl die Effizienz der Anlage als auch die Materialien der Einzelkomponenten. Auch ist die Stabilität bei einer schnellen Fahrweise in vielen Kraftwerken nicht gegeben.

Bestehende Kohlekraftwerke müssen daher so verbessert werden, dass sie den neuen Anforderungen gerecht werden. Aus diesem Grund werden im VGB-Forschungsprojekt „Partner-Dampfkraftwerk“ verschiedene technische Möglichkeiten betrachtet und analysiert.

Dazu halten die beteiligten Kraftwerksbetreiber (E.ON, RWE, Steag und Vattenfall) die neuen Anforderungen in einem Lastenheft fest. Das Energiewirtschaftliche Institut der Universität 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.

Anschließend sollen im Verbund-Vorhaben "Partner-Dampfkraftwerk" Vorschläge erarbeitet werden, wie identifizierte „kritischen Komponenten“ im Bereich des Dampferzeugers und der Dampfturbine ertüchtigt werden können. Diese Arbeiten werden in zwei Teilprojekten von den Kraftwerksherstellern  Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe (Dampferzeuger) und  Siemens (Dampfturbine) durchgeführt. Ergänzend hierzu werden durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt Untersuchungen zu den verschiedenen Möglichkeiten der Einbindung von thermischen Speichern in den Kraftwerksprozess analysiert. Das Projekt ist bis Februar 2015 angelegt und wird vom Bundeswirtschaftsministerium innerhalb der Initiative COORETEC gefördert.