Ausgabe 2013.12 / Flexible Kohlenkraftwerke sind Partner der Erneuerbaren



➔ Zeitalter der erneuerbaren Energien

Deutschland will bis 2050 das „Zeitalter der erneuerbaren Energien“ erreichen. Um den überwiegenden Teil des Strombedarfs und die Hälfte des Energiebedarfs aus erneuerbaren Energien zu decken, ist weit mehr zu tun, als den Bestand an Anlagen, die Strom und Wärme aus Sonne, Wind, Biomasse oder Wasser erzeugen, zu erweitern. Das größte Problem stellt die witterungsbedingt schwankende Stromerzeugung aus Sonne und Wind dar. Neue und größere Speicher sowie veränderte Verbrauchsgewohnheiten können dieses grundlegenden Ressourcenproblem nur teilweise lösen. Zu den neuen energiewirtschaftlichen Grundlagen gehört die Erkenntnis, dass die größtmögliche Strommenge aus erneuerbaren Energien und KWK-Anlagen nur dann genutzt werden kann, wenn ein moderner, effizienter und vor allem flexibler konventioneller Kraftwerkspark zu Verfügung steht.

Versorgungssicherheit für die Verbraucher und Stabilität der Netze sind bei stark steigender fluktuierender Stromerzeugung massiv gefährdet. Der kurzfristig ein- oder aussetzende Stromerzeugung aus Wind und Sonne müssen Anlagen gegenüberstehen, die ihre Last spiegelbildlich steigern oder vermindern. Aus Gründen der Preis- und Versorgungssicherheit kann diese Aufgabe nicht einer einzigen Technologie oder einem Brennstoff zugewiesen werden.

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➔ Merkmale eines flexiblen Kraftwerks

Moderne konventionelle Kraftwerke benötigen einen breiten Laständerungsbereich. Je weiter die Leistungsabgabe eines Kraftwerkes technisch verringert werden kann, desto länger kann es bei zu- oder abnehmender Stromeinspeisung aus erneuerbaren Energien am Netz bleiben und zur Versorgungssicherheit beitragen.

Neben einen breiten Laständerungsbereich ist eine schnelle Laständerungs-geschwindigkeit für konventionelle Kraftwerke der Zukunft erforderlich. Um die von den Verbrauchern bestimmte Netzlast jederzeit zu decken, muss bei einem plötzlichen Rückgang der Stromeinspeisung aus Windkraft- oder Photovoltaik-Anlagen Ersatzleistung aus konventionellen Kraftwerken verfügbar sein. Entscheidend für die Stabilität der Netze ist, dass konventionelle Kraftwerke auch große Strommengen schnell und bei Erhaltung der Netzfrequenz von 50 Hertz ersetzen können.

Es wird davon ausgegangen, dass konventionelle Kraftwerke zukünftig häufiger als bisher in der Teillast betrieben werden und sich mehrmals täglich die Betriebszustände ändern. Daher gilt es, den Anlagenwirkungsgrad und die Emissionen auf die flexible Fahrweise zu optimieren.

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Braunkohlenkraftwerke sind flexibel

Moderne Braunkohlenkraftwerke wie die BoA-Anlagen im Rheinland weisen ähnlich gute Flexibilitätswerte auf wie erdgasbefeuerte Gas- und Dampfturbinenkraftwerke (GuD-Anlagen). Auch die zwischen 1995 und 2002 errichteten Braunkohlenkraftwerke Boxberg, Schwarze Pumpe, Lippendorf und Schkopau können großen Laständerungen schnell folgen. Die in den 1980er Jahren in der Lausitz in Betrieb genommenen 500-MW-Anlagen mit zwei Kesseln können im Teillastbetrieb mit 180 MW wirtschaftlich betrieben werden. Nach technischen Veränderungen ist sogar ein Betrieb mit nur noch 90 MW möglich. Retrofit-Maßnahmen an älteren Anlagen der 600-MW Klasse im Rheinland erlauben eine erhebliche Erhöhung der Flexibilität. Da alle Braunkohlenkraftwerke unmittelbar an den Tagebauen angesiedelt sind, ist die Brennstoffversorgung auch bei extremen Versorgungslagen gesichert.

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Fazit

Der deutsche Strommarkt braucht einen konventionellen Kraftwerkspark zum Ausgleich der fluktuierenden Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien und für die Stabilität der Netze. Neue Braunkohlenkraftwerke werden bereits bei der Planung auf die erhöhten Flexibilitätsanforderungen ausgelegt. Vorhandene Anlagen können optimiert werden. Eine einseitige Ausrichtung auf Gaskraftwerke ist weder technisch noch wirtschaftlich sinnvoll.

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