2020-01-01  –  2024-08-31

224.175,00 EUR

Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK), Stuttgart, Baden-Württemberg

03EE5031E

Konventionelle Kraftwerkstechnik - Systemstudien [EA1314]

01193908/1  –  KWK 4.0 - Regionale Heizkraftwerke im wandelnden Energiesystem

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Im Rahmen der deutschen Energiewende können Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) beson-ders zur Stabilisierung der Stromversorgung und Integration volatiler erneuerbarer Energien (EE) bei-tragen. Dies trifft vor allem auf Anlagen mittlerer Leistung in regionalen Ballungsgebieten zu, die sich zukünftig noch stärker wandelnden Randbedingungen im Bereich des Angebots, der Nachfrage und dem regulatorischen Rahmen stellen müssen. Mit diesem Forschungsprojekt sollen schwerpunktmä-ßig drei Herausforderungen begegnet werden: die regionale Integration von EE-Anlagen und damit die Minderung der CO2-Emissionen, die Erweiterung des Geschäftsmodells von KWK-Anlagen sowie die Vertiefung der Konzepte zur Realisierung des zellularen Ansatzes. Diese Ziele werden erreicht, indem zunächst modelltechnisch Szenarien zur synergetischen Erweiterung von KWK-Anlagen untersucht werden, die die Sektorenkopplung vorantreiben. Anhand von zwei Beispielanlagen in verschiedenen Regionen Deutschlands werden die erarbeiteten Ansätze geprüft und mit realen Betriebsdaten validiert. Im Teilvorhaben 'Regelungskonzepte für regionale Heizkraftwerke' sollen Automatisierungs- und Regelungskonzepte für die oben erwähnten Stromerzeugungsanlagen mittlerer Leistung mit Wärmeauskopplung entwickelt werden. Diese Konzepte sollen sie in die Lage versetzen, flexibel gesicherte Leistung bereitzustellen und gleichzeitig andere Aufgaben – wie Wärmebereitstellung und Entsorgung – zu erfüllen. Sowohl für bekannte als auch für neue Anlagenkonzepte ist dazu ein koordinierendes Automatisierungs- und Regelungskonzept notwendig. Dabei sollen sowohl die Anpassung und Übertragung von Automatisierungs-Konzepten aus Großkraftwerken auf regionale Kraftwerke als auch deren Neuentwicklung berücksichtigt werden. Zusätzlich sind die Randbedingungen des regionalen Stromnetzes zu berücksichtigen, welches im Rahmen des Teilvorhabens ebenfalls modelliert wird.