ForschungKraftwerkstechnik
Nachhaltige Wasserstoffverbrennung

WaVe – Dynamische Simulation der nachhaltigen Wasserstoffverbrennung zur Bereitstellung von Primärregelleistung in thermischen Kraftwerken

© enercity AG

Zur Förderung der Wasserstoffwirtschaft als Schlüsseltechnologie der Energiewende hat das niedersächsische Wissenschaftsministerium interdisziplinäre Innovationslabore für Wasserstofftechnologien ausgelobt. Das IKW erarbeitet gemeinsam mit der Jade Hochschule Wilhelmshaven an diesem Projekt mit dem Ziel, wasserstoffbasierte Primärregelleistung in thermischen Kraftwerken flexibel bereitzustellen.

Projektinhalt

Durch die fluktuierend einspeisende Wind- und Sonnenenergie schwankt die zur Verfügung stehende Strommenge stark. Für den kurzfristigen Ausgleich ist Primärregelleistung notwendig, die bisher vorwiegend durch eine energetisch nachteilige Drosselung in thermischen Dampfkraftwerken realisiert wurde.

Dieses Projekt soll zeigen, dass Primärregelleistung stattdessen durch das Verbrennen von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasserdampf bereitgestellt werden kann. Dieser Prozess ist in den Dampfkreislauf thermischer Kraftwerke integriert. Für den zukünftigen industriellen Einsatz ist es unabdingbar, dass entsprechende Wasserstoffbrenner sicher ausgelegt und an unterschiedliche Kraftwerke adaptiert werden können.

Im Rahmen der Arbeit werden folgende Methoden angewendet: Zunächst wird ein instationären Modells eines GuD-Kraftwerks erstellt.

Anschließend erfolgt die Einbindung einer PriO2H2 (Primary control by Oxygen and Hydrogen combustion) in das Modell, um die prozesstechnisch optimale Position der Einspeisung zu finden und eine ganzheitliche Analyse der Auswirkungen der PriO2H2 auf den Wasser-Dampf-Kreislauf und dessen Komponenten durchzuführen. Ebenso werden die Auswirkungen des Restgasgehalts der Verbrennung von H2 und O2 auf die Generatorleistung und die Absaugung nicht-kondensierbarer Gase erforscht.

Gezielte Experimente und ein zeitabhängiges Anlagen-Simulationsmodell bilden die Grundlage für den Bau von Kraftwerken mit einer Wasserstoff-Sauerstoff-Brennkammer. Da beide Produkte der Wasser-Elektrolyse – Wasserstoff und Sauerstoff – genutzt werden, entsteht ein energetisch besonders hochwertiges Speichersystem. Dieses wird einen wesentlichen Beitrag zur Versorgungssicherheit leisten

KOOPERATIONSPARTNER

Ansprechpartner

Niklas Siwczak, M. Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Adresse
An der Universität 1
30823 Garbsen
Gebäude
Raum
212
Niklas Siwczak, M. Sc.
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Adresse
An der Universität 1
30823 Garbsen
Gebäude
Raum
212