ECOFlex LaBreVer – Last- und Brennstoffflexible Verbrennung

Das Forschungsprojekt gehört zum Verbundforschungsvorhaben ECOFLEX-turbo, welches das Ziel verfolgt, Turbomaschinen zu optimieren und damit zur erfolgreichen Umsetzung der Energiewende beitragen soll. In diesem Teilprojekt soll durch lokale Energiespeicherung die Betriebsflexibilität und somit die Rentabilität von Kombikraftwerken erhöht werden.

Motivation

Konventionelle Kraftwerke leisten trotz Energiewende auch langfristig einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit durch das Bereitstellen von gesicherter Leistung. Durch den Ausbau von Windkraft- und Solaranlagen verändern sich die Anforderungen an den Kraftwerksbetrieb der konventionellen Kraftwerke. Dies äußert sich durch eine Verkürzung der An- und Abfahrzeit, einen höheren Lastgradienten und eine niedrigere Mindestlast im Betrieb. Gasturbinen- und Kombikraftwerke eignen sich aufgrund ihrer Flexibilität und ihren geringen CO2-Emissionen besonders dafür, diesen Anforderungen gerecht zu werden. Durch das Projekt LaBreVer wird die Betriebsflexibilität weiter ausgebaut.

Ziele und Vorgehensweise

Durch eine Integration eines lokalen Energiespeichers in Gasturbinen- und Kombikraftwerke können die höheren Anforderungen an die Betriebsflexibilität des Kraftwerks erfüllt werden. Dafür wird ein Technologie- und Marktscreening zur Beurteilung von Speichertechnologien in Bezug auf zukünftige marktwirtschaftliche Rahmenbedingungen durchgeführt. Thermische, mechanische, chemische, thermochemische und elektrische Energiespeicher, wie auch die Möglichkeit Energie mit Power-to-Gas (PtG) zu speichern, werden untersucht. Wird Wasserstoff im PtG-Verfahren hergestellt, kann dieser als Brennstoff in der Gasturbine genutzt werden. Mit einer stationären Simulation eines Kraftwerks können erfolgsversprechende Speichertechnologien bewertet und verglichen werden. Eine weiterführende dynamische Simulation gibt Rückschlüsse auf die Lastdynamik und das Regelverhalten des Kombikraftwerks mit integriertem Speicher. Anhand der Simulationen kann dann eine thermoökonomische Optimierung der entwickelten Konzepte durch eine Wirtschaftlichkeitsanalyse und dem Vergleich mit anderen Speicher- und Lastabsenkungstechnologien erfolgen.

Ansprechpartner

Albert Biber