GuD-Kraftwerk

Gas- und Dampfturbinenkraftwerke (GuD-Kraftwerke) mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) gehören zu den effizientesten Kraftwerken zur Energieerzeugung (-Umwandlung) aus fossilen Brennstoffen und spielen bei der Erzeugung von Strom und Wärme eine bedeutende Rolle.

Durch die KWK verbunden mit einem Anlagenaufbau, der eine flexible Betriebsweise erlaubt, können diese Anlagen im heutigen Marktumfeld wirtschaftlich, effizient, flexibel und hochverfügbar betrieben werden und die Lieferung von Strom und Wärme nahezu unabhängig voneinander gestalten.

Gerade bei stark schwankender Einspeisung durch die erneuerbaren Energien von Sonne und Wind können GuD-Kraftwerke mit sehr flexibler Fahrweise ihre Stromeinspeisung in das Stromnetz und die Wärmeversorgung wirtschaftlich vermarkten und gleichzeitig zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen.

Beim Einsatz von GuD-Kraftwerken wird die benötigte Wärme lokal bereitgestellt und die elektrische Energie dezentral in das Stromnetz eingespeist. Dies macht die Anwendungsfälle von diesen Kraftwerken sehr vielfältig. Sie kommen bei Kommunen, Stadtwerken, Energieversorgern und bei Industriebetrieben mit hohem Energiebedarf in verschiedensten Größen von wenigen bis zu einigen hundert Megawatt (MW) elektrischer Leistung zum Einsatz.

Anmerkung: Die Begriffe GuD-Kraftwerk, GuD-Heizkraftwerk, GuD-Anlage, KWK-Anlage, Kombikraftwerk o. ä. werden teils synonym und missverständlich verwendet. Im Folgenden wird unter dem Begriff GuD-Kraftwerk stets ein Kraftwerk mit einer Gas- und einer Dampfturbine verstanden, ob mit oder ohne Wärmelieferung. Es wird stets erläutert, ob das Kraftwerk der reinen Stromerzeugung dient.

Aufbau eines GuD-Kraftwerks

Das GuD-Kraftwerk ist eine Kombination aus einem Gasturbinenkraftwerk und einem Dampfkraftwerk. Das energetisch hochwertige Abgas der Gasturbine wird durch einen Dampferzeuger geleitet. Der Dampferzeuger produziert aus dem zugeführten Kesselspeisewasser den Frischdampf zum Antrieb einer Dampfturbine zur Stromerzeugung. Über eine oder mehrere Anzapfungen oder Entnahmen aus der Dampfturbine, die als Gegendruck- oder Kondensationsmaschine ausgeführt sein kann, kann Prozess- oder Heizdampf auf unterschiedlichen Druckstufen ausgekoppelt werden.

Ein GuD-Kraftwerk besteht stets aus den folgenden Anlagenteilen:

  • Gasturbine (GT)
  • Abhitzedampferzeuger (AbHDE)
  • Dampfturbine (DT)
  • Wassserdampfkreislauf (WDK)

Je nach Art, Zweck und Umgebung des Kraftwerks gehören weitere Hilfs- oder Nebensysteme wie beispielsweise Erdgasreduzieranlagen, Feuerungsanlagen, Kühlwassersysteme, Heizwassersysteme, Hilfsdampfsysteme, Wasseraufbereitungsanlagen, Fernwärmesysteme, Anlagen der E- und Leittechnik usw. zu dem GuD-Kraftwerk.

Die folgende Abbildung zeigt ein stark vereinfachtes Prozessschaubild eines einfachen GuD-Kraftwerks zur reinen Stromerzeugung: