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Dynamische Kraftwerkssimulation und techno-ökonomische Bewertung von Flexibilisierungsmaßnahmen / Titelei/Inhaltsverzeichnis
Dynamische Kraftwerkssimulation und techno-ökonomische Bewertung von Flexibilisierungsmaßnahmen / Titelei/Inhaltsverzeichnis
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I–XII
Titelei/Inhaltsverzeichnis
I–XII
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1–4
1 Einleitung
1–4
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1.1 Ausgangssituation
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1.2 Ziele der Arbeit
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1.3 Aufbau der Arbeit
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5–12
2 Energiewirtschaftliche Grundlagen
5–12
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2.1 Struktur des Strommarktes
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2.1.1 Day-ahead-Handel
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2.1.2 Intraday-Handel
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2.1.3 Regelleistungsmärkte
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2.2 Einfluss der Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien
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13–36
3 Kraftwerkstechnische Grundlagen
13–36
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3.1 Flexibilität von Dampfkraftwerken
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3.1.1 Begriffsdefinitionen
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3.1.2 Aktuelle Flexibilitätsparameter
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3.2 Technische Begrenzungen der Flexibilitätsparameter
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3.2.1 Mindestlast
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3.2.2 Laständerungsgeschwindigkeit
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3.2.3 Anfahren
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3.3 Maßnahmen zur Bereitstellung von Primärregelleistung (PRL)
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3.3.1 Androsselung des HD-Turbinenventils
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3.3.2 Variation des Kondensatmassenstroms
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3.3.3 Deaktivierung der Hochdruckvorwärmer
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3.3.4 Variation der Betriebsparameter der Kohlemühlen
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3.3.5 Weitere PRL-Maßnahmen
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3.3.6 Kombination von PRL-Maßnahmen
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3.4 Thermische Energiespeicher (TES) im Kraftwerksprozess
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3.4.1 Theoretische Grundlagen zu TES
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3.4.2 Realisierte TES-Anwendungen im Bereich der Stromerzeugung
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3.4.3 Forschung und Entwicklung für TES im Bereich der Stromerzeugung
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3.5 Referenzprozess
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3.5.1 Wesentliche Daten des Basiskraftwerks
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3.5.2 Aufbau des Dampferzeugers
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3.5.3 Betriebskonzept und Flexibilitätsparameter
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37–68
4 Dynamisches Simulationsmodell
37–68
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4.1 Einführung in die Kraftwerkssimulation
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4.2 Aufbau des Simulationsmodells und verwendete Software
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4.3 Komponentenmodelle wesentlicher (Teil-) Systeme
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4.3.1 Dampferzeuger
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4.3.2 Kohlezuteilung und -aufbereitung
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4.3.3 Dampfturbinen
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4.3.4 Zwei-Phasen-Behälter
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4.4 Leittechnik
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4.4.1 Blockregelung
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4.4.2 Speisewasserregelung
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4.4.3 Dampftemperaturregelung
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4.4.4 Umwälzregelung
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4.4.5 Füllstandsregelung des Speisewasserbehälters
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4.5 Validierung
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69–129
5 Simulationen zu ausgewählten Flexibilisierungsmaßnahmen
69–129
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5.1 1-Mühlenbetrieb
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5.2 Indirektes Feuerungssystem
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5.3 Integration eines Ruths-Speichers
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5.3.1 Integrationskonzept
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5.3.2 Betriebliche Grenzen und Leistungspotentiale
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5.3.3 Auslegung
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5.3.4 Leittechnische Einbindung im dynamischen Simulationsmodell
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5.3.5 TES-Einsatz zur Erbringung einer Lastanpassung
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5.3.6 TES-Einsatz zur Steigerung der Laständerungsgeschwindigkeit
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5.3.7 TES-Einsatz während eines Referenzlastverlaufs
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5.3.8 Sprungantworten
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5.4 Bereitstellung von Primärregelleistung
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5.4.1 Leistungs- und Kapazitätsdefizit des Kraftwerksprozesses
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5.4.2 Sprungantworten klassischer PRL-Maßnahmen
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5.4.3 Leistungs- und Kapazitätspotential der PRL-Maßnahmen inkl. TES
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5.4.4 Koordinierte PRL-Bereitstellung
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5.5 Identifizierte Flexibilisierungspotentiale
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130–156
6 Techno-ökonomische Bewertung ausgewählter Flexibilisierungsmaßnahmen
130–156
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6.1 Modell zur Bestimmung des Kraftwerkseinsatzes am Spotmarkt
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6.1.1 Datengrundlage
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6.1.2 Funktionsweise des Kraftwerkseinsatzmodells
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6.1.3 Validierung des Kraftwerkseinsatzmodells
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6.2 Einfluss der Mindestlast auf den Kraftwerkseinsatz
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6.3 Modell zur Bestimmung des Einsatzes eines Energiespeichers
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6.4 Einsatz eines technologieneutralen Energiespeichers
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6.5 Kraftwerks- und Speichereinsatz zur Bewertung der Ruths-Speicher-Integration
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6.6 Resultate der techno-ökonomischen Betrachtungen
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157–170
7 Zusammenfassung und Ausblick
157–170
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7.1 Zusammenfassung
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7.2 Ausblick
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A1 Forschungsprojekte zur Flexibilisierung von Kraftwerken durch TES
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A2 Komponentenmodell für Ruths-Speicher inkl. Validierung
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A3 Validierung des Kraftwerksmodells mit weiteren Messreihen
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A4 Sprungantworten und Potentiale weiterer PRL-Maßnahmen
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A5 Ergänzende Diagramme zur koordinierten PRL-Bereitstellung
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A6 Einsatz eines Energiespeichers auf dem Day-ahead-Markt
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A7 Historische Auswertung zur Wirtschaftlichkeit von Energiespeichern
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171–179
Literatur
171–179
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Dynamische Kraftwerkssimulation und techno-ökonomische Bewertung von Flexibilisierungsmaßnahmen , page I - XII
Titelei/Inhaltsverzeichnis
Autoren
Marcel Richter
DOI
doi.org/10.51202/9783186620064-I
ISBN print: 978-3-18-362006-7
ISBN online: 978-3-18-662006-4
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