Spitzentechnik zur Spitzenlastabdeckung

Erste Maschine des Pumpspeicherkraftwerks Goldisthal in Betrieb

Die Kraftwerke im Osten Deutschlands bekommen nun Unterstützung durch das Pumpspeicherkraftwerk Goldisthal, um den Schwankungen im Strombedarf gerecht zu werden. Über 1.000 MW leistet die Anlage und kann dank ihrer Asynchron-Motor/Generator-Kombinationen im Turbinen- und - erstmals in Europa - auch im Pumpbetrieb zur Frequenzstützung beitragen.

28. Februar 2003

Durch den 1990 geschlossenen Stromvertrag wurde die VEAG (heute Vattenfall Europe) verpflichtet, die Stromversorgung im ostdeutschen Verbundnetz im Wesentlichen auf der Basis von Braunkohle sicherzustellen. Hierzu stehen einige Grundlastkraftwerke hoher Leistung zur Verfügung. Bisher war die Mittellasterzeugung mit etwa 500 MW vergleichsweise zu schwach ausgeprägt. Abhilfe bringt nun ein Pumpspeicherkraftwerk, das im Mittel- und Spitzenlastbereich eingesetzt werden kann.

Ein geeigneter Standort für ein derartiges Pumpspeicherkraftwerk bot sich in Goldisthal an. Bereits Mitte der sechziger Jahre stellte man aufgrund der guten geographischen Gegebenheiten Überlegungen zur Errichtung und zum Bau einer solchen Anlage an, die in den letzten Jahren aufgegriffen wurden. Das neue Pumpspeicherkraftwerk sollte folgende Aufgaben erfüllen:

- mit 12 Mio. m³ Fassungsvermögen und vier Maschinensätzen je 265 MW ausreichend für etwa 8 h Volllastbetrieb

- hoher Wirkungsgrad von zirka 80 %

- kurze Startzeit, im Turbinen- und Pumpbetrieb sowie schnelle Umschaltzeiten für Betriebsartenwechsel

- Beteiligung der Maschinensätze an der Netzregelung, sowohl im Turbinen- wie im Pumpbetrieb.

Die Beteiligung der Maschinensätze an der Netzregelung kann mit konventionellen Synchron-Motor/Generatoren konstanter Drehzahl nur im Turbinenbetrieb erfüllt werden. Aus diesem Grund wurden fürs Pumpspeicherkraftwerk Goldisthal zwei der vier Motor/Generatoren als drehzahlvariable Asynchronmaschinen konzipiert. So ist - erstmals in Europa bei solch großen Maschinen- auch im Pumpbetrieb ein Beitrag zur Netzregelung möglich. Eine ähnliche Lösung existierte bislang nur bei einer kleineren Pilotanlage mit 20 MW.

Die drehzahlvariablen Maschinensätze erlauben neben der Beteiligung an der Frequenzregelung auch ein Verbessern des Wirkungsgrades im Pumpbetrieb. Auch beim Turbinenbetrieb bewirkt das Anpassen der Maschinendrehzahl an die optimale Turbinendrehzahl eine Effizienzsteigerung. Auf Fallhöhe und Leistung kann so Rücksicht genommen werden.

Maßgeblich für die Eigenschaften des Pumpspeicherwerks sind die installierten Umrichter. Sie ermöglicht den weltweit einmaligen Wirkleistungsstellbereich von 200 bis 250 MW und eine Kompensation der Verlustleistung. Die Drehzahlregelung arbeitet von -10 bis +4 %.

Das Pumpspeicherwerk erfüllt zudem die hohen Anforderungen, was die Betriebsartenwechsel angeht. Der Übergang vom Pump- in den Turbinenbetrieb lässt sich in 85 s vollziehen, die typische Anlaufzeit aus dem Stillstand in den Turbinenbetrieb beträgt 75 s bis zur Nennleistung.

Mit diesen Eckdaten ergänzt das Pumpspeicherwerk Goldisthal die anderen Mittel- und Spitzenlastkraftwerken (Pumpspeicherkraftwerke und Gaskraftwerke) um eine dynamische, leistungsfähige Anlage, die auch im Pumpbetrieb zur Netzfrequenzstützung beitragen kann. Die erste Maschine nimmt gerade den Betrieb auf, die weiteren werden im kommenden Jahr ans Netz gehen. Mit seinen 1060 MW im Endausbau steigert das Kraftwerk Goldisthal die Leistung der Wasserkraft- und (Pump-)Speicherkraftwerke von Vattenfall Europe um mehr als die Hälfte.

Erschienen in Ausgabe: 12/2002