Energy Valley Bavaria: Flexible Kraftwerke - Teilprojekt Systemanalyse

Partner Lehrstuhl für Energiesysteme (Prof. Spliethoff),
Lehrstuhl für Thermodynamik (Prof. Sattelmayer),
Fachgebiet für elektrische Energieversorgungsnetze (Prof. Witzmann)
Förderer Freistaat Bayern
Zeitraum Januar 2011 bis Dezember 2016
Ansprechpartner Dipl.-Ing. Matthias Huber
Homepage www.evb.mse.tum.de

Durch die verstärkte Integration erneuerbarer Energien in vielen Regionen der Welt stellen sich neue Herausforderungen für die konventionellen Kraftwerke, welche bis auf weiteres auch in Zukunft benötigt werden. Die von ihnen zu deckende durchschnittliche Residuallast wird geringer, wohingegen die zu deckende Maximallast unverändert bleibt. Durch die Fluktuationen von Wind und Sonne werden die auftretenden Gradienten zum einen größer und zum anderen die Lastwechsel auch immer häufiger. Es folgt daraus eine erhöhte Anforderung an die Dynamik der eingesetzten konventionellen Kraftwerke. Bereits heute zeigt sich, dass Kraftwerkskonzepte welche auf maximale Effizienz im Bestpunkt optimiert wurden nicht mehr wirtschaftlich betrieben werden können. Durch die regionalen Fluktuationen bei der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien wird zudem die geographische Positionierung innerhalb des Stromsystems eine wichtige Rolle spielen.

Im Teilprojekt Systemanalyse werden zunächst mit Hilfe von Zeitreihenanalysen die zukünftigen Anforderungen in verschiedenen Weltregionen bestimmt. Durch vielfältige Simulations- und Optimierungsrechnungen werden dann verschiedene Kraftwerkskonzepte sowie die möglichen Standorte evaluiert. Der Fokus der Simulationen liegt dabei auf Deutschland sowie Europa. Untenstehende Abbildung zeigt eine mögliche Struktur des zukünftigen Systems mit verstärkter Integration von Wind und Sonne. Welche Kraftwerke dieses System wo in Zukunft ergänzen sollten wird ein wichtiges Ergebnis dieses Projektes darstellen.