Kurzbeschreibung:
Der stetig größer werdende Anteil an erneuerbaren Energien im Stromnetz hat Rückwirkungen auf das historisch gewachsene Netz. Die ursprünglich für recht konstanten Betrieb ausgelegten Turbomaschinen müssen heute im Verbund mit Erneuerbaren Energien neue Fahrweisen bewerkstelligen. So erhöht sich nicht nur die Anzahl der Start und Stopp Zyklen für vorhandene Kraftwerke. Insbesondere werden die Turbinen auch immer stärker im Off-Design betrieben. Zusätzlich werden schnellere Anfahrvorgänge nötig, um die Verfügbarkeit der volatilen erneuerbaren Energien auszugleichen. Da durch die hohe Volatilität die Energie aus erneuerbaren Quellen in erheblichem Umfang zwischengespeichert werden muss, bieten sich synthetische Brennstoffe (Power-to-X) als sichere und zuverlässige Speicher an, die auch im großtechnischen Maßstab realisierbar sind. Das Spektrum der eingesetzten Brennstoffe wird sich somit in Zukunft verändern weg von fossilem Erdgas und hin zu Biogas, Wasserstoff und synthetischen Brennstoffen aus Power-to-X und variiert ggf. während des Betriebs. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wird eine erhöhte Flexibilität der Turbomaschinen benötigt. Die geforderte Flexibilität geht dabei aber bei den heutigen Turbomaschinen einher mit höherem Verschleiß, großen Wirkungsgradeinbußen im Teillastbereich und einer verkürzten Lebensdauer. In dem Vorhaben „Robuste Turbomaschinen für den flexiblen Einsatz“ sollen die in vorangegangenen Forschungsprojekten der AG Turbo begonnenen Aspekte der Auswirkungen des Betriebs der Turbomaschinen im Verbund mit den Erneuerbaren mit Blick auf Stabilität, Lebensdauer und Effizienz im fluktuierenden Lastfolgebetrieb vertiefend weitergeführt werden. Durch die in dieser Skizze vorgeschlagenen Teilforschungsvorhaben sollen die Turbomaschinen für die Energiewende ertüchtigt werden, denn „Gaskraftwerke haben ein hohes Flexibilitätspotenzial und können dazu beitragen, die fluktuierende Erzeugung aus Erneuerbare-Energie-Anlagen auszugleichen“ und „Insbesondere für Gaskraftwerke sind Brennstoff- und Lastflexibilität daher wichtige Forschungsziele, um Systemdienstleistungen erbringen zu können.“
Projektstruktur:
Gesamtbudget:
14.674,- k€
Laufzeit:
01.07.2019 – 31.12.2023