Modellierung und Simulation als Werkzeug zur Bewertung technischer Entwicklungsoptionen am Beispiel der Großkraftwerkstechnik

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Ausgehend von Anwendungsproblemen des Werkzeugs „Modellierung und Simulation“ wird eine praxisnahe Vorgehensweise abgeleitet, die simulationsbasierte Vergleichsstudien unter den Aspekten Nachvollziehbarkeit, Vergleichbarkeit und Realitätsnähe erlaubt. Diese wird am Beispiel der Entwicklungsoptionen der Großkraftwerkstechnik hinsichtlich Wirkungsgradsteigerung und CO2-Emissionsminderung genutzt. Betrachtet werden stein- und braunkohlebefeuerte Dampfkraftwerke nach dem Stand der Technik, deren möglichen Fortentwicklung durch gesteigerte Dampfparameter, Braunkohlevortrocknung sowie CO2-Abtrennung im Post-Combustion- und Oxyfuel-Verfahren. Zudem werden die Unterschiede verschiedener Gasturbinenmodelle bei erdgasbefeuerten GuD-Kraftwerken untersucht.

A methodology with a practical orientation is derived from experienced issues in the application of mod-elling and simulation. This methodology allows the simulation based comparative studies in terms of their replicability, comparability and modelling close to reality. It is used to investigate development options of utility sized power plants with regard to efficiency improvements and/or CO2 emission reductions. The study compares current state of the art hard coal fired and lignite fired steam power plants and their improvements by increasing steam parameters, lignite pre-dying as well as the application of CO2 capture by post combustion or oxyfuel technology. Furthermore, the impact of using different gas turbine models for natural gas fired combined cycle power plants are studied.