Entwicklung eines Energiemanagement-Systems zur Betriebsoptimierung erdgasgefeuerter GUD-Heizkraftwerke

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Otto Geisler
Mitarbeiter: Dipl.-Ing. G. Seidel
Laufzeit: 01.07.1993 - 30.06.1998


Für die kommunale Energieversorgung werden zunehmend erdgasgefeuerte GuD-Heizkraftwerke gebaut. Diese ersetzen vielfach Heizwerk-Altanlagen, die z. T. mit Kohle oder schwerem Heizöl befeuert wurden. Ein Teil der Altanlagen kann u. U. als Spitzen- und Reserveanlagen in Betrieb bleiben.

Ziel des Projektes war eine Optimierung des Heizkraftwerkbetriebes. Für alle vorkommenden Anforderungsprofile an Strom und Wärme, die u. a. von der Tages- und Jahreszeit abhängen, sollte die jeweils wirtschaftlichste Art der Energieerzeugung unter Berücksichtigung der aktuellen Brennstoff-, Strom- und Wärmepreise ermittelt werden. Die Prozeßführung ist dabei so zu gestalten, daß die vorgeschriebenen Emissionsgrenzwerte bei jedem Betriebszustand eingehalten werden.

GuD-Heizkraftwerke sind Energieerzeugungsanlagen, die eine hohe Flexibilität bei der gekoppelten Produktion von Strom und Wärme (Kraft-Wärme-Kopplung) aufweisen.

Aufgrund der großen Zahl möglicher Betriebszustände von GuD-Heizkraftwerken, die noch vielfältiger werden, wenn mehrere GuD-Anlagen gekoppelte Fernwärmenetze versorgen, ist eine Einsatzoptimierung der Energieerzeugungsanlagen und ihres Zusammenwirkens mit den Versorgungsnetzen zweckmäßig. Auf diese Weise können Brennstoffeinsatz und Betriebskosten gesenkt werden.

Im Institut für Energietechnik wurde ein Energiemanagement-System erstellt, das unabhängig vom laufenden Kraftwerkbetrieb jederzeit als Orientierungshilfe in Anspruch genommen werden kann. Die Entscheidung über die Fahrweise der Anlage bleibt dem Betriebspersonal vorbehalten. Das Konzept für die Software des Systems wurde so gewählt, daß es an unterschiedliche Anwendungsfälle angepaßt werden kann.