VGB POWERTECH 10 (2020) - International Journal for Generation and Storage of Electricity and Heat

VGB PowerTech 10 l 2020
Industry News
Mitsubishi Power liefert erste
Festoxid-Brennstoffzelle nach
Europa
• Hocheffiziente Anlage wird Strom und
Wärme erzeugen – Flexibler Betrieb mit
Wasserstoff
(mhi) Mitsubishi Power hat kürzlich einen
Auftrag zur Lieferung der ersten Festoxid-Brennstoffzelle
(SOFC) in Europa erhalten.
Das hocheffiziente Hybridsystem soll
bis März 2022 am Gas- und Wärme-Institut
Essen e.V. (GWI) in Betrieb genommen werden.
Unter anderem soll der flexible Betrieb
der Hybrid-SOFC und die anteilige Nutzung
von Wasserstoff als Brenngas unter realen
Bedingungen erforscht werden.
Das System ist Teil des Forschungsprojektes
„KWK.NRW 4.0“ und wird vom Land
Nordrhein-Westfalen und dem European
Regional Development Fund (EFRE) gefördert.
Eine zentrale Rolle in dem Projekt
spielt die Festoxid-Brennstoffzelle (Hybrid-SOFC)
von Mitsubishi Power. Das hocheffiziente
System liefert nicht nur Strom
und Wärme, sondern kann auch dezentral
und unabhängig vom bestehenden Stromnetz
eingesetzt werden. Ein weiterer wesentlicher
Vorteil der Hybrid-SOFC: Das
System lässt sich flexibel mit verschiedenen
Brennstoffen - von Erdgas über Biogas
bis hin zu Wasserstoff - betreiben.
Die Hybrid-SOFC kann rechnerisch ein
großes Bürogebäude, ein Krankenhaus
oder rund 300 Einfamilien-Häuser mit
Strom und Wärme versorgen. Neben Erdgas,
verflüssigtem Erdgas und Biogas kann
sie auch mit Wasserstoff betrieben werden,
hierbei fällt als einzige Emission Wasser
an, was zur Dekarbonisierung der Stromerzeugung
beiträgt. Mitsubishi Power hat
bereits 9 solcher Hybrid-SOFC- Systeme in
Japan installiert. Die Anlage in Essen wird
die erste ihrer Art außerhalb Japans sein.
Aufgrund ihrer kompakten Abmessungen
lässt sich die Hybrid-SOFC auch ideal in
das bestehende Strom- und Wärmeversorgungssystem
eines Anwenders integrieren.
Am GWI wird der An- und Abfahrvorgang
der Anlage sowie der flexible (Teillast-)Betrieb
demonstriert. „Ein Energiesystem mit
einem hohen Anteil an erneuerbaren Energien
erfordert zwangsläufig Anlagen, die
auch dann zuverlässig, schnell und umweltfreundlich
Strom und Wärme liefern
können, wenn die Sonne nicht scheint und
der Wind nicht weht“, so Professor Klaus
Görner, wissenschaftlicher Geschäftsführer
des GWI. Ein solcher flexibler und
nachhaltiger Betrieb - insbesondere mit
der Beimischung von Wasserstoff als
Brenngas - wird mit der Hybrid-SOFC umfassend
realisiert.
„Wir freuen uns, dieses einzigartige
SOFC-System auf den europäischen Markt
zu bringen. Es bestätigt die wachsende
Nachfrage nach sauberen Energiequellen,
bei denen Mitsubishi Power über große Erfahrung
verfügt“, sagt Professor Emmanouil
Kakaras, Leiter der Business Unit
New Products bei Mitsubishi Power Europe.
„Neben der Festoxid-Brennstoffzelle
verfügen wir über zahlreiche weitere hochmoderne
Technologien und Lösungen, die
zu einer erfolgreichen Energiewende beitragen
können.“ Dazu gehören unter anderem
Gasturbinen, die für den Betrieb mit
Wasserstoff ausgelegt sind, Batteriespeicherlösungen
im Großmaßstab, Power-to-X-Technologien,
Biomassenutzung
und Wärmepumpen.
LL
power.mhi.com.
Products and
Services
Deutliche Verlängerung der WEA-
Lebensdauer durch begutachtete
Methodik zur Lastrekonstruktion
(woelfel) In einem Gutachterverfahren hat
die WindGuard Certification GmbH kürzlich
nachgewiesen, dass das Monitoring-System
SHM.Tower® von Wölfel durch
die Aufzeichnung von Schwingungsprofilen
die tatsächlich auftretenden und über
den Turmquerschnitt verteilten Ermüdungslasten
auf einfache Weise und mit
einer hohen Genauigkeit erfassen kann.
Mit dieser Methodik kann somit der exakte
Lebensdauerverbrauch einer Windenergieanlage
(WEA) ermittelt werden. Damit eignet
sich das System sehr gut für den Einsatz
im Rahmen von Weiterbetriebsgutachten.
Konservative Lastannahmen und eine unzureichende
Berücksichtigung der Windrichtung
– beide Faktoren führten in der
Vergangenheit häufig dazu, dass das Potenzial
für einen möglichst langen Weiterbetrieb
deutlich unterschätzt wurde – können
durch den Einsatz von SHM.Tower
demnach vermieden werden.
„Nachdem gezeigt werden konnte, dass
die mit SHM.Tower aufgezeichneten
Schwingungsprofile sehr gut die für eine
Ermüdung relevante Systemdynamik abbilden,
ergeben sich tatsächlich wertvolle
Möglichkeiten zur Beurteilung der Weiterbetriebsfähigkeit
bei modernen WEA“,
erläutert Frank Weise, Geschäftsführer
der WindGuard Certification GmbH.
„Zum einen können die aus Schwingungen
abgeleiteten DELs zur Validierung
und Optimierung des dynamischen Berechnungsmodells
herangezogen werden,
um damit konservative Sicherheitsfaktoren
abzuschmelzen. Zum anderen kann
durch die gemessene Lastverteilung im
Turmquerschnitt die ermittelte Schädigung
von Fundament und Turm reduziert
werden. Daraus ergibt sich real eine deutliche
Verlängerung des Lebensdauerhorizontes
ohne Einbußen an Prognosesicherheit.
Das haben wir im Gutachterverfahren
nachgewiesen.“
WindGuard Certification hat selbst jahrelange
Erfahrung und umfangreiche Expertise
auf dem Gebiet der Weiterbetriebszertifizierung
für Windenergieanlagen und
zählt mit inzwischen über 1.200 erfolgreichen
Weiterbetriebsprüfungen zu den
Marktführern.
SHM.Tower erfasst die Schwingungsbeanspruchung
über einen integrierten Sensor.
Durch den permanenten Abgleich der
aktuellen RMS-Werte mit den geltenden
Normen können zusätzlich zur Berechnung
des Lebensdauerverbrauchs Turbineneinstellungen
und Betriebsweise kontinuierlich
und proaktiv optimiert werden.
Übermäßige Beanspruchung und Schäden
werden frühzeitig identifiziert, Gegenmaßnahmen
können eingeleitet werden.
Das System wurde bereits 2019 von der
WindGuard Certification GmbH als Structural
Health Monitoring-System zertifiziert.
„Die besten Ergebnisse erzielen wir natürlich,
wenn SHM.Tower von Beginn an
eingesetzt wird, denn dann werden der Betriebszustand
und die verbrauchte Lebensdauer
über alle Nutzungsphasen hinweg
exakt erfasst. Aber auch wenn das System
als Retrofit nachgerüstet wird, liefert es im
Vergleich zu den herkömmlichen Methoden
signifikant verbesserte Lebensdauerbewertungen.
In diesem Fall ermöglichen
Extrapolationen die Beurteilung über die
gesamte Betriebsdauer hinweg”, so Manuel
Eckstein, Leiter Vibration and Monitoring
Technologies bei Wölfel.
LL
www.woelfel.de
Viessmann: Blockheizkraftwerke
sind wichtiger Bestandteil der
Energiewende
• Mehr als 35 Jahre Erfahrung kann
Viessmann im Produktbereich BHKWs
vorweisen. Die neue Gerätegeneration
des Familienunternehmens setzt nun
technologische Standards. Insgesamt 13
verschiedene Module mit Leistungen bis
530 kWel und 660 kWth stehen zur
Verfügung, während der Service durch
verlängerte Wartungsintervalle
optimiert werde.
(viessmann) Klimaschonendes Handeln
ist heute mehr denn je geboten. Dazu gehört
der verstärkte Einsatz hocheffizienter
Technologien und erneuerbarer Energien.
Im Bereich der dezentralen Stromerzeugung
sind dies neben Mikro-KWK mit
Brennstoffzellen vor allem motorische
Blockheizkraftwerke (BHKW). Im Gegensatz
zu Windkraft und Photovoltaik erzeugen
sie die elektrische Energie dann, wenn
sie benötigt wird, und können so Engpässe
in der volatilen Stromerzeugung ausgleichen.
Dementsprechend haben sich die politischen
Diskussionen in den vergangenen
Jahren hin zu flexibel operierenden BHKW
entwickelt, was sich in den aktuellen No-
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