Überblick über die thermische Stromerzeugung
Rolle und Merkmale
Die Stromnachfrage variiert stark nach Jahreszeit und Tageszeit. Da sich die thermische Stromerzeugung flexibel an die veränderte Nachfrage anpassen kann, spielt sie eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung der Stromversorgung.
Durch die Kombination verschiedener Stromquellen können wir die für die jeweilige Jahreszeit und Tageszeit erforderliche Strommenge bereitstellen.
| Art der Stromversorgung | Betriebsweise | Merkmale |
|---|---|---|
| Kohlebefeuerter Wärmestrom | Grundlastbetrieb | Gleich der Kernenergie wird kohlebefeuerter Wärmestrom rund um die Uhr erzeugt und die Leistung ist konstant. Sie kann nicht an Schwankungen der Stromnachfrage angepasst werden. |
| LNG-befeuerte Wärmekraft | Grund- bis Mittellastbetrieb | Diese Stromquellen können flexibel auf tägliche Schwankungen der Stromnachfrage reagieren. Sie arbeiten tagsüber, schalten nachts ab und wiederholen dieses Muster täglich. |
| Ölbefeuerte Wärmekraftwerke | Mittellastbetrieb | Diese Stromquellen können so eingestellt werden, dass sie Spitzen in der Stromnachfrage ausgleichen. Sie werden vor allem im Sommer und Winter in Zeiten hoher Nachfrage betrieben. Ansonsten bleiben sie in Bereitschaft und sind jederzeit einsatzbereit, um bei unerwarteten Nachfragespitzen Reservestrom zu liefern. |
Grundprinzip
Durch die Verbrennung von Brennstoffen wie Öl, Kohle und LNG (Flüssigerdgas) wird ein Kessel befeuert, der Dampf mit hoher Temperatur und hohem Druck erzeugt. Dieser Dampf wird zum Antrieb einer Dampfturbine verwendet. Ein an die Dampfturbine angeschlossener Generator erzeugt Strom.
Arten der thermischen Stromerzeugung
Dampferzeugung
Brennstoffe wie Schweröl, Flüssigerdgas (LNG) und Kohle werden in einem Kessel verbrannt, um Dampf mit hoher Temperatur und hohem Druck zu erzeugen.
Dieser Dampf wird verwendet, um das Laufrad der Dampfturbine zu drehen. Dadurch werden die mit der Turbine verbundenen Generatoren angetrieben, die Strom erzeugen.
Dieses System hat einen thermischen Wirkungsgrad von etwa 42 % bis 46 % und funktioniert als Grund- bis Mittellastversorgung.
Kraftwerke mit Dampferzeugung
- Nanko Power Station
- Maizuru Power Station
- Ako Power Station
- Aioi Power Station
- Himeji No. 2 Power Station (Unit Nos. 5 & 6)
- Gobo Power Station
- Miyazu Energy Research Center (Under a long-term planned outage)
Combined Cycle Power Generation
Bei dieser Methode der Stromerzeugung wird eine Gasturbine eingesetzt, deren Abwärme zum Antrieb einer Dampfturbine genutzt wird. Die Gasturbine wird mit Hochtemperatur-Verbrennungsgas angetrieben, das nach dem Austritt aus der Gasturbine mit Hilfe eines Abhitzekessels effizient zurückgewonnen wird. Dadurch wird Dampf mit ausreichender Temperatur und ausreichendem Druck erzeugt, um die Dampfturbine anzutreiben und Strom zu erzeugen. Diese Konfiguration gewährleistet einen hohen thermischen Wirkungsgrad, da die Kosten pro erzeugter Stromeinheit niedriger sind als bei ölbefeuerter Wärmekraft. Sie wird für die Grund- bis Mittellastversorgung eingesetzt.
Kraftwerke mit kombinierter Stromerzeugung
- Kraftwerk Himeji Nr. 1 (Block Nr. 5 & 6)
- Kraftwerk Himeji Nr. 2 (Block Nr. 1 ~ 6)
- Sakaiko Kraftwerk
Gasturbinen-Stromerzeugung
Dieses Stromerzeugungssystem erzeugt Elektrizität durch die Verbrennung von Brennstoffen wie Flüssigerdgas (LNG) oder Kerosin, um Verbrennungsgase mit hoher Temperatur und ausreichender Energie für die Rotation einer Gasturbine zu erzeugen.
Kraftwerke, die mit Gasturbinen arbeiten
- Himeji No. 1 Power Station (Unit Nos. 1 & 2)
- Kansai International Airport Energy Center