2015-12-01  –  2016-10-31

78.060,19 EUR

Hochschule Mannheim - Institut für Prozessmesstechnik und innovative Energiesysteme, Mannheim, Baden-Württemberg

03ET7044C

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Sonstige Systeme [EA1324]

01156300/1  –  Power Plant 4 Future

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Vor dem Hintergrund der in naher Zukunft steigenden Anforderungen an eine verlässliche Stromversorgung wird die technische Umsetzbarkeit von fossil befeuerten, höchstflexiblen und emissionsarmen Kraftwerken untersucht. Um einen deutlich reduzierten CO2 Ausstoß zu bewirken müssen diese Kraftwerke einen maximalen Wirkungsgrad aufweisen. Dazu wird ein Kraftwerks-Konzept erstellt, das die derzeitigen technischen Möglichkeiten analysiert und für eine relevante Kraftwerksgröße mittlerer Leistung darstellt. Als Vorgaben gelten dabei der Einsatz optimaler Werkstoffe, optimierter Berechnungsmethoden für zukünftige, modifizierte Lastprofile, ein reduzierter Instandhaltungsaufwand sowie die Verbesserung der Kraftwerksprozesse, die eine Reduktion des Schadstoffausstoßes, eine optimierte E- und Leittechnik sowie eine erhöhte Verfügbarkeit bei bestmöglichem Wirkungsgrad beinhalten. Optimierung der Leittechnik: Die Funktechnologiekonzepte aus anderen Industriezweigen sind erst an die spezifischen Randbedingungen bei Kraftwerken anzupassen. Dabei sind Herausforderungen auf zahlreichen Gebieten vorhanden, die es zu untersuchen und zu bewerten gilt. Die Möglichkeiten einer effizienten Verschlüsselung und Authentifizierung sind zu untersuchen und zu bewerten. Darüber hinaus ist das Thema Stromversorgung mit Hinblick auf Energy Harvesting eingehend zu beleuchten, ein Konzept zu erstellen und erste Umsetzungen zu demonstrieren. - Einsatz von Speichern: Zunächst wird eine Literaturrecherche durchgeführt. Die Übertragbarkeit auf die angezielten Lastfälle ist zu prüfen. Eine Wirkungsanalyse klärt die möglichen Gewinne durch Integration der Speicher. Daraufhin werden exaktere Berechnung durchgeführt, die eine optimale Baugröße/Funktion erarbeitet. Da sich iterative Abhängigkeiten des erzielbaren Nutzens und der Kosten von Bauart, Größe, Leistung und Kraftwerksintegration ergeben, können letztendlich zwei als potentiell optimal herausgearbeitete Varianten exakt durchgerechnet werden.