Modellbasierte Regelung von Prozessen basierend auf der Zweibett-Wirbelschicht-Dampfvergasung

Kraftwerke basierend auf der Zweibett-Wirbelschicht-Dampfvergasung (engl. dual fluidized bed, DFB) sind eine saison- und wetterunabhängige, nachhaltige und dezentrale Möglichkeit zur Bereitstellung von Strom, Wärme und Gas. Diese DFB-Kraftwerke sind durch hohe Preise für die Rohstoffe (z.B. Hackschnitzel) und niedrige Preise für die Produkte (z.B. Strom und Wärme) am Rande der Wirtschaftlichkeit. Um diese Schlüsseltechnologie auch im industriellen Maßstab erhalten, erforschen und weiterentwickeln zu können, sollte deren Wirtschaftlichkeit gesteigert werden. Eine Möglichkeit dazu ist die Verbesserung des Zusammenspiels der Prozesse durch regelungstechnische Maßnahmen.

Das Projekt MBC-FluBBStGas, unter der Leitung von BIOENERGY 2020+, wurde erfolgreich im Sommer 2018 abgeschlossen und hatte zum Ziel, den Wirkungsgrad dieser Kraftwerke mittels regelungstechnischer Maßnahmen zu verbessern. Getestet wurde beispielhaft an der HGA Senden der Blue Energy Syngas, wo die Zweibett-Wirbelschicht-Dampfvergasung erfolgreich eingesetzt wird.

Als Ergebnis der Forschungsarbeiten konnte im Teillast-Betrieb bei gleicher Stromproduktion die benötigte Menge an Produktgas und somit die benötigte Brennstoffmenge um 12 % abgesenkt werden. Bei Volllast kann die Absenkung auf ca. 7 % abgeschätzt werden. Da der Brennstoff einen Großteil der Betriebskosten eines DFB-Kraftwerks ausmacht, können mittels dieser Regelung die Betriebskosten deutlich gesenkt werden.

Gefördert wurde das Projekt im Rahmen des Brückenschlagprogramms NATS (Bridge Frühphase) der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG). Weitere Projektpartner sind das Institut für Regelungs- und Automatisierungstechnik der Technischen Universität Graz, das Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften der Technischen Universität Wien, und die REPOTEC.

Aufgrund des Erfolges starteten die Projektpartner ein Folgeprojekt an der HGA Senden, bei dem Langzeittests unter Volllast zeigen sollten, ob die Brennstoffmenge dauerhaft um 7 % gesenkt werden kann. Die Ergebnisse dieser Langzeittests werden auf der europäischen Biomassekonferenz (http://www.eubce.com/) im Mai 2019 vorgestellt. Zusätzlich zu dieser Absenkung der Brennstoffmenge wird an weiteren Maßnahmen zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit von DFB-Kraftwerken gearbeitet.


Projektvolumen

EUR 290.800,-- (BE2020)

Projektlaufzeit

2015-06-01 - 2018-05-31

Finanzierung

Brückenschlagprogramm_NATS (Bridge Frühphase), FFG

Projektpartner