TÜV SÜD auf der PowerGen: Umdenken bei Kraftwerkskonzepten

Erneuerbare Energien und fossile Kraftwerke
(lifePR) (München / Mailand, ) Mit der aktuell diskutierten Energiewende und dem Ausbau der Erneuerbaren Energien sind Kraftwerkskonzepte gefragt, die eine höhere Betriebsflexibilität aufweisen und teillastfähig sind. Zudem muss die Leistung von Windkraftanlagen und Solarkraftwerken weiter gesteigert werden. Das setzt eine hohe Regelgüte und Verfügbarkeit sowie valide Leistungsdaten und Potenzialanalysen voraus. Alle Leistungen in diesem Bereich präsentiert TÜV SÜD vom 7. bis 9. Juni 2011 auf der PowerGen in Mailand (Halle 5, Stand B 48).

"Schwankende Einspeisemengen aus Wind- oder Solarstrom sind der Grund, dass fossile Kraftwerke vermehrt auf- und abgefahren oder in Teillast betrieben werden, um das Netz stabil zu halten", sagt Hans Christian Schröder, Branchenmanager Kraftwerke bei TÜV SÜD Industrie Service. Ein stärkerer Verschleiß und höhere Instandhaltungskosten können die Folge sein. "Für einen effizienten und wirtschaftlichen Kraftwerksbetrieb sind qualifiziertes Engineering und Anlagendesign gefragt", betont Schröder. "Um aus der verwendeten Brennstoffmenge mehr Energie herauszuholen, müssen alle Optimierungspotenziale ausgeschöpft und die Anlagenkomponenten bestmöglich aufeinander eingestellt werden." Das betrifft Primärmaßnahmen wie die Feuerungstechnik und Retrofit-Upgrades, aber auch den Einsatz noch leistungsfähigerer Werkstoffe und verbesserte Regel- und Steueralgorithmen für Prozessleitsysteme. Zudem müssen die Instandhaltungsstrategien überdacht werden. Dabei sind Fehler künftig stärker zu differenzieren, damit ein Weiterbetrieb der Anlage bei unkritischen Fehlern unter definierten Rahmenbedingungen möglich ist. Dieser fachübergreifende Ansatz ermöglicht zuverlässige Aussagen zum Ist-Zustand einer Anlage und zur Erfolgskontrolle bei Revisionen sowie nach Retrofit- und Umbaumaßnahmen.

GuD-Kraftwerke: Leistung prüfen und optimieren

In Zukunft sollen hocheffiziente Gas- und Dampfkraftwerke mit ihren flexiblen Lastwechseleigenschaften und schnellen Anlaufzeiten wegfallende Kapazitäten bei der Stromerzeugung ersetzen. Zum Nachweis der vertraglich zugesicherten Eigenschaften nehmen TÜV SÜD-Experten an neuen Anlagen entsprechende Leistungs- und Wirkungsgradmessungen vor, die zugleich Referenzwerte für den Betrieb und Indikatoren für den Zustand des Kraftwerks liefern. "Die zentralen 'Stellschrauben' für den Wirkungsgrad der Gesamtanlage sind die Hauptkomponenten Gasturbine, Abhitzekessel und Dampfturbine", sagt Ralf Szamer, Leiter der Abteilung Messtechnik bei TÜV SÜD Industrie Service. Die präzise messtechnische Ermittlung der Leistungsparameter ist bei den sogenannten Kombikraftwerken besonders wichtig. "Denn ein derartiges Tuning liefert optimale Einstellungen für einen effizienten, wirtschaftlichen und umweltschonenden Betrieb." Als unabhängige Dritte bieten die TÜV SÜD-Experten zudem Emissionsnachweise sowie Schall- und Schwingungsmessungen an.

Windenergie: Potenziale zuverlässig ermitteln

Im Jahr 2010 waren europaweit Windkraftanlagen mit einer Gesamtleistung von mehr als 84 Gigawatt installiert. Und die Windenergie soll weiter ausgebaut werden. Neben den Offshore-Gebieten in Nordeuropa betritt der Ausbau vor allem Onshore-Potenziale in Ländern wie Rumänien, Polen und Bulgarien. "Die Praxis zeigt allerdings, dass vielerorts die für die Planung von Windparks nötigen Analysen der vorhandenen Windpotenziale nicht systematisch genug oder zu positiv beurteilt werden", sagt Peter Herbert Meier, Abteilungsleiter Wind Cert Services bei TÜV SÜD Industrie Service. "Dabei sind realistische Daten zu den möglichen Erträgen die Basis einer gesicherten Finanzierung." Auf den Prüfstand kommen sollten neben den Datenquellen die Berechnungsmodelle für zu erwartende Windgeschwindigkeiten sowie die Aktualität und Laufzeit der zugrunde liegenden Windmessungen.

Das gilt insbesondere Onshore, da hier die mittlere Windgeschwindigkeit stark von der Komplexität des Geländes und der Beschaffenheit der Oberfläche abhängig ist. Zusätzlich hat die Entwicklung von Anlagen mit großen Nabenhöhen und höherer Leistungsfähigkeit dazu beigetragen, dass immer mehr Binnenstandorte wirtschaftlich betrieben werden können. Vor kurzem hat eine flächendeckende TÜV SÜD-Kartierung der gesamten Landesfläche von Baden-Württemberg gezeigt, dass sich die Windgeschwindigkeiten in 100 und 140 Metern Höhe zum Teil deutlich unterscheiden. Durch die 40 zusätzlichen Meter verdoppelt sich die Zahl der möglichen Standorte. Für eine zuverlässige Standortbewertung und Due Diligence bieten die TÜV SÜD-Experten umfassende Potenzialanalysen, Windmessungen, Ertragsprognosen sowie Turbulenz- und Extremwindgutachten.

Solarkraftwerke: höhere Wirkungsgrade realisieren

Für den Ausbau der Erneuerbaren Energien ist eine weitere Effizienzsteigerung bei der regenerativen Stromerzeugung nötig. Wie bei konventionellen Kraftwerken kann auch der Wirkungsgrad von thermischen Solarkraftwerken durch höhere Frischdampf-Parameter erheblich verbessert werden. Das stellt besondere Materialanforderungen an die Fertigung, Auslegung und Weiterverarbeitung aber auch die Prüfung und Instandhaltung der Anlagen. TÜV SÜD-Experte Hans Christian Schröder: "Die dafür nötigen hochwarmfesten Werkstoffkonzepte sind einerseits aus der konventionellen Kraftwerkstechnik bekannt. Andererseits muss dieses Know-how aus Forschungsergebnissen und Erfahrungswerten auch auf die neuen Anwendungsgebiete angepasst und sinnvoll übertragen werden."

Umfassende Informationen zu den Dienstleistungen finden Sie unter www.tuev-sued.de/is und auf den Seite von TÜV SÜD Italia unter http://www.tuv.it

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