Turbinenlast

Turbinenlast bezeichnet den Lastzustand, den eine Turbine mechanisch oder elektrisch auf die Antriebs- bzw. Abgabeseite ausübt. Im Kraftwerksbetrieb beschreibt sie die von der Turbine erzeugte elektrische Leistung, typischerweise als P_e in Megawatt, oder die daraus resultierende mechanische Leistung bzw. das Drehmoment M bei einer bestimmten Turbinendrehzahl n. Die Turbinenlast ergibt sich aus dem Netzbedarf, dem Regelverhalten des Kraftwerks und dem Zustand der Turbine und ihrer Anbauteile.

Die Turbinenlast wird durch Regelsysteme beeinflusst. Bei Dampfturbinen steuert die Gouverneurs- bzw. Dampfregelung den Dampfeinlass und damit die Turbinenleistung; bei Gasturbinen erfolgt die Lastregelung über den Kraftstoff- bzw. Luftzufuhr, Abgasführung und Regelung des Bypasssystems. Lastwechsel müssen innerhalb zulässiger Beschleunigungen erfolgen, um mechanische Spannungen, Wärmeströme und Schwingungen zu begrenzen.

Auswirkungen: Der Teilastbetrieb bietet oft geringere Wirkungsgrade und veränderte Emissionen; schnelle Lastwechsel erzeugen Transienten, die die Netzstabilität beeinflussen und mechanischen Verschleiß verursachen. Daher sind Anfahr- und Abschaltprozesse, Rampenbegrenzungen und Lastspitzenmanagement wichtige Bestandteile des Betriebs.

Messung und Modellierung: Die Last wird als P(t) (MW) bzw. als Drehmoment M oder als Verhältnis zum Nennwert angegeben. In der Planungs- und Betriebstechnik werden Lastprofile, Dynamikmodelle der Gouverneure und Regelkreise verwendet.

Anwendungen: Typische Turbinenlasten treten in konventionellen Kraftwerken (Dampf- und Gas-/Kombikraftwerke) sowie in Energiesystemen auf, in denen Turbinen eine zentrale Rolle für Frequenz- und Spannungsregelung spielen.