2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/16038Um Kraftwerke in zukünftigen Betriebsregimen bewerten zu können, muss das Verhalten bei Schwachlastbetrieb und bei An- und Abfahrvorgängen modelliert werden. Dabei ist eine genaue Abbildung der Regelungstechnik der Prozesse zu berücksichtigen. Diese müsste nicht nur für den Regelbetrieb entwickelt werden, sondern auch für das An- und Abfahren sowie spezielle Betriebszustände, die sich durch den Schwachlastbetrieb ergeben. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen die Möglichkeiten von Dampfkraftwerken mit CO₂-Abtrennung zur Bereitstellung von Residuallast unter Berücksichtigung des Standes der Technik und bei Schwachlast mit An- und Abfahren untersucht werden. Dabei soll das Potenzial moderner Mehrgrößenregelungskonzepte zur Hebung der Regelgüte untersucht werden. Dies soll dazu dienen, die Fähigkeit der Kraftwerke zu verbessern, den Anforderungen des Netzes entgegenzukommen. Um diese Konzepte zu erproben, sind Modelle notwendig, die das transiente Prozessverhalten abbilden. Das Ziel von DYNSTART ist es, kohlebefeuerte Dampfkraftwerke mit und ohne CCS über den gesamten Lastbereich bewerten zu können, Grenzen und begrenzende Komponenten zu erkennen und zu untersuchen und Optimierungspotenziale der Prozessschaltungen zu analysieren. Dies umfasst die Abbildung des Schwachlastbetriebes und das An- und Abfahren der genannten Prozesse und ihre Eignung zum Ausgleich der regenerativen Energien. Diese Betrachtung erfordert eine erweiterte Berücksichtigung der Regelungstechnik und die Entwicklung noch nicht vorhandener Regelungskonzepte für Anlagen mit CO₂-Abtrennung. Zur Abbildung der neuen Einsatzszenarien wird die Modelica-Bibliothek ClaRaCCS erweitert. Bei den Kooperationspartnern wird schwerpunktmäßig der Verbund aus dem Vorgängerprojekt DYNCAP weiter bestehen, welcher mit weiteren qualifizierten Fachpartnern ergänzt wird. Auf Erkenntnisse aus DYNCAP wird zugegriffen. Das Projekt wird gemeinsam mit zwei anderen Instituten der TUHH bearbeitet: Institut für Thermofluiddynamik Institut für Regelungstechnik.To evaluate power plants under the operation regimes expected in the future, the behaviour under both part-load operation and during start-up or shut-down must be modelled. This requires to also develop control techniques suitable for these operation regimes. To raise control quality modern multivariate regulation concepts will be investigated in the project, to improve the capability of the power plant to respond to the fluctuating demands of the electricity grid. Testing of these concepts necessitates models replicating the transient behaviour of the process. The project will investigate the ability of steam power plants with and without CO₂ capture to deliver balancing power, considering the current state of the art and the changing operating constraints. In the framework of the project the potential of modern multi-variable regulation concepts will be studied, to increase the quality of control. Aim is to improve the capability of the power plants to fulfil the demands from the grid. To test these concepts necessitates the development of models describing the behaviour of transient processes. Target of DYNSTART is to investigate the performance of fossil fuelled steam power plants with and without CCS within their overall load ranges, in order to identify limiting components. The optimisation potential of alternative process configurations will also be analysed. This includes simulation of the low load behaviour and the start-up and shut-down procedures, to study the inherent capabilities to balance renewable energies. The analysis requires a broader consideration of the control techniques required and the development of control concepts for CCS plants that do not exist yet. For modelling the new operating regimes the Modelica library ClaRaCCS will be extended further. For the present research consortium further specialised partners have been added to the project partners of the completed project DYNCAP. The findings of DYNCAP will flow into DYNSTART. The project is performed in collaboration with two other Institutes of the TUHH: Institute of Thermo-Fluid Dynamics and Institute of Control Systems