Das Projekt FlexiPower Flexible und schnell regelbare thermische Kraftwerke in Österreich

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1 Das Projekt FlexiPower Flexible und schnell regelbare thermische Kraftwerke in Österreich Karl-Peter Felberbauer, Gerfried Jungmeier, Klaus Payrhuber, Gerhard Totschnig, Gerhard Wolkerstorfer Experten-Workshop Flexible und schnell regelbare thermische Kraftwerke Graz,

2 2 Ausgangssituation zum Projekt FlexiPower Angebot Diskontinuierliches Angebot (z.b. PV, Windkraft) fossile, erneuerbare Energie Kontinuierliches Brennstoff-Angebot (z.b. Erdgas, Biomasse) Stromspeicher Pumpspeicher-KW elektrochemische Speicher Flexible und schnell regelbare thermische Kraftwerke Dampf-KW Gas-KW GuD-KW Blockheizkraftwerke Diskontinuierlicher Strombedarf (tageszeitlich, saisonal) Bedarf Stromnetz Kontinuierliches Grundangebot (z.b. Wasserkraft, thermische Grundlastkraftwerke)

3 3 Eckdaten zum Projekt FlexiPower Projektpartner JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft TU Wien Energy Economics Group GE Jenbacher VERBUND Thermal Power Fördergeber Programmlinie 5. Ausschreibung Neue Energien 2020 Projektart: Sondierung Projektlaufzeit (12 Monate: März Februar 2013)

4 4 Zielsetzungen im Projekt FlexiPower Stakeholder Mögliche Demo-Projekte Empfehlungen und Perspektiven Zukünftiger Bedarf an flexiblen und schnell regelbaren thermischen Kraftwerken in Österreich Modellierung mit dem HiREPS-Modell Technisch Ökonomisch Ökologisch Sozial Gesamtbewertung anhand von Anwendungsbeispielen Technisch Regulatorisch Neue Martkteilnehmer Anforderungen u. Potentiale von flexiblen und schnell regelbaren thermischen Kraftwerken Stand der Technik Optimierungspotentiale, F&E-Bedarf Flexible und schnell regelbare thermische Kraftwerke

5 5 Arbeitspakete im Projekt FlexiPower AP 1 Technologieübersicht, Datenbank (JR, TU Wien, VTP, GE Jenbacher) AP 2 Anforderungen & Marktteilnehmer (TU Wien, JR, GE Jenbacher) 1. Workshop 2. Workshop AP 3 Gesamtbewertung (JR, TU Wien, VTP, GE Jenbacher) AP 4 Modellierung (TU Wien, JR, VTP, GE Jenbacher) AP 5 Empfehlungen & Perspektiven (JR, TU Wien, VTP, GE Jenbacher) AP 6 Projektkoordination & -dokumentation (JR, TU Wien, VTP, GE Jenbacher)

6 6 Arbeitspaket 1 Stand der Technik & Entwicklungspotentiale Mitarbeitende Partner: JR, TU Wien, VTP, GE Ziele: Technologieübersicht - Technologiedatenbank (z.b. Leistungsbereiche, Wirkungsgrade, Lastgradienten, Dauer Kalt- Warm- und Heißstart, Wartungsintervalle, Brennstoffflexibilität, techn. Lebensdauer, Personalbedarf) Darstellung des thermischen Kraftwerksparks Österreich Expertengespräche (Betriebserfahrungen, Optimierungsmöglichkeiten) Ergebnisse (D1): Technologiedatenbank Optimierungs- und Entwicklungspotentiale, F&E-Bedarf Thermischer Kraftwerkspark Österreich

7 7 Technologie-Brennstoff-Kombinationen kommerzielle (Heiz)kraftwerke Brennstoffe Gas- und Dampfturbine Gasturbine Dampfturbine Verbrennungsmotor Stirling Brennstoffzelle ORC-Prozess fossile Brennstoffe Kohle I I/Z Z Erdgas I/Z I/Z I I/Z I/Z Heizöl S I I/Z Heizöl EL I I I I/Z biogene Brennstoffe Hackgut Z I/Z I/Z I/Z Z I/Z Pflanzenöl I/Z Biodiesel I Bioethanol I synth. Biotreibstoffe Z Pyrolyseöl Z Biogas I/Z Z Biomethan Z Z Z I/Z sonstige Brennstoffe Abfälle I/Z I/Z Wasserstoff Z Z I/Z I/Z Stahlgase (Koksgas, Gichtgas) I I I I I IST derzeit interessant und im kommerziellen Einsatz Z Zukunft.zukünftig technisch interessant mit weiterer Möglichkeit zur Flexibilisierung

8 8 Arbeitspaket 2 Anforderungen & neue Marktteilnehmer Mitarbeitende Partner: TU Wien, JR, GE Ziele: Identifikation von derzeitigen und zukünftigen Nachfrage-Situationen im Stromnetz für den Einsatz von flexiblen schnellen thermischen Kraftwerken (z.b. Abweichung von Windprognosen) Technische und regulatorische Anforderungen - derzeit und zukünftig für die Bereitstellung von Regelenergie Zukünftig mögliche neue Marktteilnehmer & Geschäftsmodelle für den Regelenergiemarkt (z.b. Kapazitätsmärkte) Ergebnisse (D2): Nachfrage-Situationen im Stromnetz technische und regulatorische Anforderungen Regelenergiemarkt neue Marktteilnehmer, Geschäftsmodelle

9 9 Arbeitspaket 3 Gesamtbewertung Mitarbeitende Partner: JR, TU Wien, VTP, GE Ziele: Anwendungsbeispiele (40-50): Kombination von relevanten Technologien aus AP 1 und Nachfrage-Situationen aus AP 2 im 1.WS Gesamtbewertung (technisch, ökonomisch, ökologisch, sozial) Technisch: Experteninterviews, Literaturrecherchen Ökonomisch: Gesamtkostenvergleich anhand der Stromgestehungskosten je Anwendungsbeispiel Ökologisch: Lebenszyklusanalyse (z.b. THG-Emissionen) Sozial: Literaturrecherchen Ergebnisse (D3) technische Bewertung ökonomische Bewertung ökologische Bewertung soziale Bewertung

10 10 Arbeitspaket 4 Modellierung Mitarbeitende Partner: TU Wien, JR, VTP, GE Ziele: Festlegung der zukünftigen Entwicklungen (bis 2050) der erneuerbaren Stromerzeugung im österreichischen und deutschen Stromsystem mit den Stakholdern Implementierung der auf Basis von AP 1,2,3 identifizierten Technologien in das HiREPS Modell Simulation des zukünftigen Kraftwerkseinsatzes & Erträge Erhebung des Bedarfs an flexiblen Kraftwerken Ergebnisse (D4): Entwicklung der zukünftigen erneuerbaren Stromerzeugung Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse der Modellierung in HiREPS

11 11 Arbeitspaket 5 Empfehlungen & Perspektiven Mitarbeitende Partner: JR, TU Wien, VTP, GE Ziele: Empfehlungen für die relevanten österreichischen Stakeholder (Verwaltung, EVU, Technologielieferanten, Anlagenbauer) Darstellung möglicher Demonstrations-Perspektiven (Technologie und Anwendungsmöglichkeiten) Analyse der HiREPS Simulation hinsichtlich der Notwendigkeit von Investitionsanreizen für derzeitige und zukünftige flexible Kraftwerke (z.b. Einführung von Kapazitätsmärkten) Ergebnisse (D5): Zusammenfassende Bewertung der flexiblen Kraftwerkstechnologien Empfehlungen für Stakeholder und Demonstrations-Perspektiven

12 12 Zeitplan im Projekt FlexiPower AP 1: Stand der Technik D1 AP 2: Anforderungen D2 AP 3: Gesamtbewertung D3 AP 4: Modellierung D4 AP 5: Empfehlungen AP 6: Projektmanagement Meilensteine 1. BS BS Besprechung-Partner WS Workshop mit Stakeholdern aus Industrie&Forschung EB Endbericht 1. WS 2. BS 2. BS 3. BS 2.WS EB D5

13 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Projekt Partner: Ansprechpartner DI (FH) DI Karl-Peter Felberbauer Fördergeber: DI Dr. Gerfried Jungmeier JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbh RESOURCES Institut für Wasser, Energie und Nachhaltigkeit Energieforschung Elisabethstraße 18/II, 8010 Graz