Erstes hybrides Regelkraftwerk in Deutschland

Das Ludwigshafener Kraftwerk ging im Juni 2018 ans Netz. Foto: Technische Werke Ludwigshafen AG (TWL)

In der Kombination aus Batterie und Gasturbine eröffnen sich sich neue Einsatzmöglichkeiten für Gaskraftwerke

Die Technischen Werke Ludwigshafen (TWL) haben im Juni 2018 das erste kombinierte Regelkraftwerk Deutschlands ans Netz genommen. Es koppelt eine Gasturbine mit einem leistungsstarken Batteriespeicher. Dabei sorgen die Batterien für eine schnelle Verfügbarkeit der erzeugten Energie, während die Gasturbine eine lange Kapazität sichert. Das flexible Kraftwerkskonzept ist eine Eigenentwicklung von TWL in Zusammenarbeit mit Younicos und nach Auskunft der Betreiber deutschlandweit das erste seiner Art.

Zoltan Meszaros, Bereichsleiter Infrastruktur bei TWL, ist stolz darauf, dass das Kraftwerk bereits produktiv eingesetzt werden kann: „Nach intensiven Testläufen speisen wir nun Energie in das TWL-Stromnetz. Damit sind wir Vorreiter in Sachen Flexibilität, die wir für die Energiewende so dringend brauchen.“

Das Kombikraftwerk bedient sowohl den Primär- als auch den Sekundär-Regelleistungsmarkt (PRL und SRL) und stellt beiden Märkten je vier Megawatt (MW) Regelleistung zur Verfügung. Möglich ist dies durch die Kombination einer Gasturbine mit 4,5 MW Leistung und einem Batteriespeicher mit 9,6 MW. Die Batterie des Kraftwerks überbrückt die Anlaufzeit, bis die Gasturbinen Energie liefern, und ermöglicht damit überhaupt den Einsatz im Primär-Regelleistungsmarkt (PRL). Sind die Turbinen dann in Aktion, können sie theoretisch unbegrenzt lange Strom erzeugen. Um beide Komponenten zu einer effizienten Funktionseinheit zu verschmelzen, ist eine komplexe Softwaresteuerung gefragt: „Unsere SRLSoftware steuert das reibungslose Zusammenspiel von Batterie und Gasturbine. Dadurch optimieren sich die beiden Einheiten gegenseitig“, sagt Zoltan Meszaros. So entsteht ein System, bei dem sich die Komponenten gegenseitig ergänzen und das auf die Anforderungen des Strommarktes entsprechend reagieren kann.

Neue Einsatzmöglichkeiten für ungenutzte Anlagen

Primär- und Sekundär- regelleistung

Um die Normalfrequenz von 50 Hertz im deutschen Stromnetz jederzeit zu erhalten, nutzen die deutschen Übertragungsnetzbetreiber sogenannte Regelleistung, um Schwankungen auszugleichen. Die Bereitstellung von Regelleistung wird vergütet. Die Primärregelleistung (PRL) ermöglicht die unmittelbare Reaktion auf eine Abweichung der Netzfrequenz. PRL muss innerhalb von 30 Sekunden für einen Zeitraum von mindestens 15 Minuten verfügbar sein. Sie wird im Gegensatz zu anderen Regelleistungen nicht durch die Übertragungsnetzbetreiber abgerufen, sondern von präqualifizierten Anbietern automatisch ausgelöst, wenn die gemessene Netzfrequenz vom Sollwert abweicht. Auch die Sekundärregelung (SRL) hat die Aufgabe, das Gleichgewicht zwischen physikalischem Stromangebot und -nachfrage bei Bedarf wiederherzustellen, allerdings wird hier nur die Situation in der jeweiligen Regelzone inklusive des Stromaustausches mit anderen Regelzonen betrachtet. SRL wird abgerufen, wenn die geplanten und tatsächlichen Leistungsflüsse zu anderen Regelzonen abweichen. Die gesamte Regelleistung muss innerhalb von höchstens fünf Minuten erbracht werden können.

Thomas Mösl, Technischer Vorstand von TWL, geht davon aus, dass künftig auch andere Unternehmen von der Technik profitieren: „Allein in Deutschland gibt es derzeit rund 400 Gasturbinen. Viele davon sind ungenutzt. Nach dem Muster des Hybridkraftwerks von TWL können diese wirtschaftlich revitalisiert werden.“ Interessant seien zudem die vielfältigen Einsatzgebiete der Technik: als Quartierspeicher für PV-Anlagen, als Bilanzkreisausgleich, zur Netzspitzenvermeidung oder als Schwarzstartfähigkeit nach Netzausfall. Außerdem ist das Konzept nach Auskunft von TWL geeignet für die Teilnahme am blockchainbasierten Energiehandel.

Teil von DESIGNETZ

Mit seinem Hybridkraftwerk ist TWL Teil des Energiewendeprojekts DESIGNETZ, das im Rahmen des SINTEG-Programms („Schaufenster intelligente Energie – Digitale Agenda für die Energiewende“) vom BMWi gefördert wird. DESIGNETZ umfasst rund 30 Teilprojekte und erhielt im Juni 2018 zudem einen Preis als „Ausgezeichneter Ort im Land der Ideen“.

Kontakt: TWL Technische Werke Ludwigshafen AG, Zoltan Meszaros, 67063 Ludwigshafen, Tel.: +49 (0)621-505 0, zoltan.meszaros@twl.de