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GuD-Druckluftspeicherkraftwerk mit Wärmespeicher (eBook, PDF)

Beschreibung

In der vorliegenden Arbeit wird das Konzept eines isobaren, adiabaten GuD-Druckluftspeicherkraftwerks untersucht, mit dem Ziel, den Speicherwirkungsgrad von Druckluftspeicherkraftwerken durch ein innovatives Anlagendesign zu verbessern. Eine ISACOAST-CC-Anlage (isobaric adiabatic compressed air energy storage - combined cycle) speichert Druckluft in flach ausgesolten Salzkavernen untertage bei einem nahezu isobaren Druckniveau durch den Einsatz eines Solependelbeckens. Während des Einspeichervorgangs wird die Kompressionswärme in einem spiralförmig aufgewickelten Rippenrohr-Sandwärmespeicher zwischengespeichert, um die Druckluft während des Ausspeichervorgangs vor dem Brennkammereintritt vorzuwärmen. Zusätzlich wird Erdgas verbrannt, um eine ausreichend hohe Turbinenaustrittstemperatur zu erreichen und den Betrieb eines nachgeschalteten Wasser-Dampf-Kreislaufs zu ermöglichen. ISACOASTCC-Anlagen lassen sich als herkömmliche GuD-Kraftwerke betreiben, wenn die Speicher leer gefahren sind, wodurch eine höhere Zahl an Jahresvolllaststunden und eine verbesserte Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage erreicht werden kann. Im Vergleich zu bestehenden Druckluftspeicherkraftwerken weist die hier untersuchte Anlage einen deutlich verbesserten Speicherwirkungsgrad auf. Unterschiedliche Anlagenkonzepte werden entwickelt und der Einsatz einer flach ausgeführten Kavernengeometrie mit Solependelbecken hinsichtlich Eignung und Realisierbarkeit überprüft. Im Anschluss werden Modelle der benötigten Druckluftspeicherkomponenten vorgestellt, welche benötigt werden, um den Betrieb der Anlage mit dem Kreislaufsimulationsprogramm ENBIPRO zu simulieren und den realisierbaren Speicherwirkungsgrad abzuschätzen. Des Weiteren wird die Wirtschaftlichkeit eines ISACOAST-CC-Kraftwerks mit der Software MATLAB/Simulink auf Basis von EEX-Strompreisdaten (European Energy Exchange) der Jahre 2001 bis 2011 und einem vereinfacht programmierten Kraftwerksmodell für eine Lebensdauer von 25 Jahren analysiert.

Technische Details

• Geräte: PC
• ohne Kopierschutz
• Größe: 5.71MB
• FamilySharing(5)

Barrierefreiheit

• Text-to-Speech

Autor

Dr.-Ing. Lasse Nielsen studierte von Oktober 2002 bis Oktober 2008 Maschinenbau mit der Fachrichtung Energie- und Verfahrenstechnik an der Technischen Universität Braunschweig. Im Anschluss war er an der gleichen Universität von November 2008 bis Juni 2012 wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand bei Prof. Dr. techn. R. Leithner am Institut für Wärme- und Brennstofftechnik (heute Institut für Energie- und Systemverfahrenstechnik). Während seiner Zeit als Doktorand koordinierte und bearbeitete er, in Zusammenarbeit mit dem Institut für Regelungstechnik und Systemtheorie der Ruhr-Universität Bochum, das von der E.ON SE geförderte Industrieprojekt ISACOAST-CC (Isobaric Adiabatic Compressed Air Energy Storage - Combined Cycle) und wurde darüber hinaus auch in der Lehre eingesetzt. Seine im Februar 2013 abgeschlossene Dissertation befasst sich mit der Modellierung und dynamischen Simulation von Druckluftspeicherkraftwerken, der Realisierbarkeit des ISACOAST-CC Konzeptes sowie der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung einer solchen Anlage.

Produktdetails

• Verlag: Cuvillier Verlag
• Seitenzahl: 250
• Erscheinungstermin: 21. August 2013
• Deutsch
• ISBN-13: 9783736944886
• Artikelnr.: 49152131