Kurzfassungen - VGB PowerTech Journal 8/2008

Wirtschaftliche und umweltschonende Stromerzeugung bei Vattenfall Europe unter gegebenen politischen und regulativen Rahmenbedingungen

Klaus Pitschke

Im Zeitraum bis 2020 müssen in Deutschland mehr als 40 % der heutigen Kraftwerkskapazität modernisiert oder erneuert werden. Eine sichere Energieversorgung kommt dabei ohne konventionelle Brennstoffe nicht aus. Nur mit einem ausgewogenen Mix verschiedener Energieträger lässt sich einseitigen Abhängigkeiten, Versorgungsengpässen oder extremen Preisentwicklungen langfristig begegnen. Vattenfall nutzt effiziente Technologien und engagiert sich in der Technologieentwicklung, um die anstehenden Herausforderungen zu bewältigen.

Energiespeicher – eine Voraussetzung für die Integration natürlicher Energiequellen in das elektrische Verbundnetz

Werner Leonhard

Eine flächendeckende und nachhaltige Energieversorgung mit einem elektrischen Netz erfordert regenerative Energiequellen wie Wasser, Wind oder Sonne. Da deren fluktuierende Leistung nicht mit der Netzlast übereinstimmt, sind große Abweichungen zwischen der Einspeisung und dem Bedarf unvermeidlich. Die Bilanz muss durch steuerbare Leistung ausgeglichen werden. Möglichkeiten einer Energiespeicherung dazu werden vorgestellt. Die Erzeugung von Wasserstoff aus regenerativen Quellen ist mit dem Ausblick auf eine CO2-Hydrierung eine mögliche Teilvariante.

Herausforderungen an die Kraftwerksleittechnik durch steigende dynamische Anforderungen an die Verfahrenstechnik

Marcus Kurth und Frieder Greiner

Steigende Anforderungen seitens des Stromnetzes als auch an eine ökonomische und ökologische Betriebsweise eines Dampfkraftwerksblockes erfordern ein zunehmend verbessertes Regelverhalten. Um die dynamischen Anforderungen zu erfüllen, werden Energiespeicher des Kraftwerksprozesses deterministisch zur optimalen Nutzung des verfahrenstechnischen Potentials herangezogen. Auch an das Leittechniksystem sowie die eingesetzten Regelkonzepte ergeben sich neue Herausforderungen.

Innovative Eigenbedarfskonzepte für Kraftwerke

Uwe Schulz und Wolfgang Pfeifer

Ansprüche an höchste Verfügbarkeiten für Kraftwerksblöcke, mögliche Schäden durch Kurzschlüsse an Kuppel-, Maschinen- und Eigenbedarfstransformatoren sowie Eigenbedarfsschaltanlagen erfordern neue Anschaltungen des Eigenbedarfs an die Generatorableitung. Durch den Einsatz von Kurzschluss-Strombegrenzern werden nicht nur die elektrischen Betriebsmittel bei Kurzschlüssen vor hohen mechanischen und thermischen Beanspruchungen geschützt, sondern es wird auch im Brandfall eine gegenseitige Beeinflussung ausgeschlossen.

Leittechnik mit hoher Verfügbarkeit für das Müllheizkraftwerk Frankfurt-Nordweststadt

Rainer Keune und Bernd Schug

Vermehrte Ausfälle von modernen Leitsystemen in Kraftwerken haben die Betreiber dazu veranlasst, Maßnahmen für die Förderung eines Leittechnikstandards mit hoher Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit zu ergreifen. Der VGB-Fachausschuss „Elektro-, Leit- und Informationstechnik“ hat die VGB-Richtlinie 170 A1 mit dem Titel „Maßnahmen zur Vermeidung und Beherrschung von Leittechnikausfällen“ erstellt, die Hinweise darauf gibt, wie durch vorbeugende oder ergänzende Maßnahmen Ausfälle verhindert werden können. Die Umsetzung der Richtlinie wird anhand der Abfallverbrennungsanlage Frankfurt-Nordweststadt vorgestellt.

IEC 61850, Integration der Schaltanlagenautomatisierung in die Kraftwerksleittechnik

Jörg Orth

Der neue Kommunikationsstandard IEC 61850 wurde im Bereich der Schaltanlagenautomatisierung entwickelt und 2004 als weltweit gültige Norm freigegeben. In der kurzen Zeit bis heute hat sich die IEC 61850 in vielen Märkten der Schaltanlagenautomatisierung etabliert. Die Umsetzung der IEC 61850 zur Integration von Prozess- und Schaltanlagenautomatisierung zu einem durchgängigen System im Kraftwerk wird vorgestellt.

Eigenbedarfsreduzierung durch Umbau der Leistungsantriebe auf Frequenzregelung

Michael Lüpke

Eine Reduzierung des elektrischen Eigenbedarfs von Kraftwerken durch den Einsatz intelligenter Frequenzumrichter zur Drehzahlregelung von Pumpen und Ventilatoren ist aus wirtschaftlicher Sicht reizvoll und technisch umsetzbar. Technische Randbedingungen, Rahmenparameter und Betriebsbedingungen sind bei einer Umrüstung auf Frequenzumrichtersysteme wichtige zu berücksichtigende Parameter.

Innovative und verlässliche Lösungen für die Elektro- und Leittechnik in Kernkraftwerken

Patrick Weber, Heinz-Josef Prehler und Ulrich Tödter

Eine wesentliche Rolle für die Sicherheit und Verfügbarkeit von Kernkraftwerken spielen die installierte Elektro- und Leittechnik. Leistungsfähige und qualifizierte Produkte wie das Sicherheitsleittechniksystem TELEPERM XS sind mittlerweile State-of-the-Art-Produkte und werden bereits in der zweiten Generation eingesetzt. Ein weiteres Beispiel für diesen Sektor ist RodPilot, ein System für die Ansteuerung von Steuerstäben in Druckwasserreaktoren.

Standardisierung von Netzwerktechnologien und Einführung de EPL-Feldbus

Stéphane Potier und Emma Cameron

Das Alstom Leitsystem ALSPA Controplant ist für Anwendungen auf dem Energieerzeugungsmarkt bestimmt. Neben Modbus TCP hat Alstom Ethernet Powerlink als Feldbussystem für sein Leitsystem gewählt. Die wichtigste Eigenschaft ist die Redundanz, die es ermöglicht, den notwendigen Grad an Verfügbarkeit zur Steuerung und Regelung des Kraftwerksprozesses zu erreichen. Mit dem Feldbus auf Powerlink basiert heute die gesamte Netzwerkarchitektur auf der bewährten und standardisierten Ethernet-Technologie.

Windenergieanlagen: Auf solidem Fundament

Mathias Steck

Die Qualität von Gründungskörpern von Windenergieanlagen (WEA) ist ein wichtiger Faktor für die Standsicherheit der Anlage über 20 Jahre. Ausführungsmängel können im Betrieb zu kostspieligen Folgeschäden führen. Stillstandzeiten während der Umsetzung von Sanierungsmaßnahmen bedingen zusätzlich Ertragseinbußen. Mit zunehmender Auslastung der Gründungsstrukturen wird es immer wichtiger, dass alle Projektbeteiligten sich gemeinsam den gestellten Aufgaben stellen und Lösungen erarbeiten.

Erhaltung Qualität und Sicherheit in der Leittechnik

Robert Hvelplund

Automatisierungssysteme können in den gegenwärtigen Kraftwerken ausschlaggebend die Verfügbarkeit der Erzeugung beeinflussen.
Die Kraftwerke müssen immer wirtschaftlicher betrieben werden. Die Anzahl der Operateure im Kontrollraum wird beschränkt. Um auch das komplexere Bild des ganzen Erzeugungsportefeuilles anzupassen, wird die Automatisierung in höherem Ausmaß verwickelt. Die Automatisierungssysteme sind alle rechnerbasiert, und dadurch werden die stark von der schnellen Entwicklung in der Elektronik beeinflusst, eine Entwicklung, die die Bürotechnik und den Konsummarkt antreibt.

Diese Entwicklung setzt sowohl die Kraftwerksplaner, die Kraftwerksbetreiber als die Lieferanten der Automatisierungssysteme unter Druck.
Im Vortrag wird anhand eines Modells über die Lebenszeit eines Kraftwerkes Beispiele hervorgezogen, wo es entscheidend ist, der Qualität den höchsten Stellenwert zu geben, um sowohl Sicherheit des Betriebes als Verfügbarkeit zu gewährleisten. In den Beispielen werden Planer, Betreiber und Lieferanten hineinbezogen.

Sicherheit in der DC-24-V-Sensor/Aktor-Ebene

Monika Hennessen

Planung und Absicherung der Spannungsverteilung des 24-V-DC-Feldes sollten aufgrund ihrer Bedeutung für die Feldsteuerung und Messdatenerfassung in Kraftwerken auch entsprechend hohe Priorität haben. Selektivität und Strombegrenzung spielen in der gezielten Absicherung der Feldebene eine wesentliche Rolle. Ein weiterer Aspekt ist der „ganzheitliche“ Ansatz mit einer systematischen Planung der Spannungsversorgung und -verteilung des Überstromschutzes sowie der integrierten Fehlermeldung und Quittiermöglichkeit direkt aus der Leitwarte.

Aktuelle Instandhaltungsentwicklungen in Kraftwerken aus Sicht des Versicherers

Rüdiger Beauvais und Martin Valk

Aus Kostengesichtspunkten optimieren die Betreiber die Instandhaltung ihrer Energieerzeugungsanlagen mittels moderner Risikomanagementmethoden. Auswirkungen dieser Strategien aus Sicht des Maschinenversicherers werden vorgestellt. Dazu wurden Schäden aus dem deutschen Maschinenversicherungsgeschäft ausgewertet. Weiterhin werden die Erfahrungen des Versicherers mit Nicht-Originalherstellern (Non-OEM) behandelt.