Lebensdaueranalysen von Kraftwerken der deutschen Elektrizitätswirtschaft:
Gespeichert in:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Jülich
Forschungszentrum Jülich, Zentralbibliothek
2003
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| Schriftenreihe: | Schriften des Forschungszentrums Jülich
Reihe Energietechnik ; 25 |
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| adam_text | Titel: Lebensdaueranalysen von Kraftwerken der deutschen Elektrizitätswirtschaft
Autor: Nollen, Andreas
Jahr: 2003
Inhaltsverzeichnis
1. Problemstellung und Zielsetzung 1
2. Einfiihrung in die Problematik der Lebensdauerbestimmung von Kraftwerken der
Elektrizitatswirtschaft 3
2.1. Ursachen fur die Stillegang von Kraftwerken der Elektrizitatswirtschaft 5
2.2. Methodenwahl 10
2.3. Bewertung der Methoden und Schlufifolgerungen 12
3. Betriebsbedingte Alterung von Kraftwerken 13
3.1. Einfiihrung und Abgrenzung 13
3.2. Ursachen fur das Altern in Wdrmekraftwerken (natiirliche Alterung) 14
3.2.1. Dampferzeuger und brennstoffbezogene Bereiche 16
3.2.2. Maschinenanlagen . 23
3.2.3. Turbogenerator 26
3.2.4. Kondensationsanlagen 27
3.2.5. Gasturbinen 28
3.3. Lebensdauerberechnung von Komponcnten im Kraftwerksbau 29
3.3.1. Zeitstandbeanspruchung und Wechselbeanspruchung 31
3.3.2. Verfahrcn zur Berechnung der technischen Lebcnsdauer von heiBgehcnden
Bauteilen im Dampfkessclbcreich 31
3.3.3. Lebensdaueranalyse am Beispiel einer Rohrleitung in einem fossil befeuerten
Kraftwerk 36
3.4. Auswirkung der Alterung auf den Krafhverksbetrieb 43
3.4.1. EinfluB der naturlichen Alterung auf die Vcrfiigbarkcit von Kraftwerken 43
3.4.2. Der EinfluB der naturlichen Alterung auf die Instandhallung von Kraftwerken 48
3.5. Zwischenbetrachtung und erste Schlufifolgerungen 51
4. Wirtschaftlichkeitsrechnung von Kraftwerken unter dem Gesichtspunkt
technischer Alterung 53
4.1. Einfiihrung in die Problematik 53
4.2. Methode der dynamischen Investitionsrechnung zur Bestimmung der okonomischen
Lebensdauer von Kraftwerken ^4
4.3. Modellparamctcr (Input) $6
4.3.1. Kalkulalionszinssatz 56
4.3.2. Berechnung des Investitionsbarwerts 57
4.3.3. Kapitalgebundcne Kosten 58
4.3.4. Arbeitsabhangige Kosten 59
4.3.5. Leistungsabhangige Kosten 61
4.3.6. AbriBkosten 61
4.4. ModelI der dynamischen In vestitionsrechnung zur Bestimmung der okonomischen
Lebensdauer auf Basis von Stromgestehungskosten 62
4.5. Kriterienfiirdie Bestimmung der okonomischen Lebensdauer 63
4.6. Entwicklung altersbedingter Kosten 68
4.7. Brennstoffpreisentwicklung 7]
4.8. Referenzkraftwerk 77
4.9. Technische Einflufigrdfien auf die Wirtschaftlichkeit von Kraftwerken 79
4.9.1. Steinkohlenkraftwerke 79
4.9.2. Braunkohlenkraftwerke 87
4.9.3. Kernkraftwerke.... 94
4.10. Zusammenfassung und Bewertung der Ergebnisse zur Einzelwirtschaftlichkcits-
betrachtung ausgewdhlter Kraftwerke 99
5. Die Bestimmung der Lebensdauern von Kraftwerken der Elektrizitatswirtschaft mit
dem Optimierungsmodell LEVIES 105
5.1. Lebensdauerberechnung von Kraftwerken der Elektrizitatswirtschaft auf Basis
quantitativer Methoden zur Vorbereitung optimaler Entscheidungen J05
5.1.1. Die Transformation des realen Kraftwerksparks (offeniiiche Elektrizitatsversorgung
der Bundcsrcpublik Deutschland) in einen Modellkraftwerkspark 106
5.1.2. Modell LIMES zur Bestimmung der Lebensdauern von Kraftwerken der
Elektrizitatswirtschaft jjg
5.2. Modellrechnungen ^7
5.2.1. Szcnariobeschrcibungen I77
ii
5.2.2. Kennzahlcn dcs Kraftwcrksparks 133
5.2.3. Referenzszenario und Szenario „Konstante Lebensdauer 135
5.2.4. Prcisszcnarien 139
5.2.5. Instandhaltungsszenarien 142
5.3. Zusammenfassung der Optunierungsrechnungen - 147
6. Zusammenfassung und Schluflfolgerungen .,...157
7. Literatur 161
iii
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