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Time Shift am Elektrolichtbogenofen

Eckdaten

Name des Projekts
Time Shift am Elektrolichtbogenofen
Projektkategorie
Lastmanagement und Speicher
Ausführender Partner
Förderzeitraum
01.12.2016 – 20.11.2020
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi.IIIC4)
Standort
Hamburg

Kontaktdaten

Dr. Matthias Weng
Tel.: +49 (40) 7408-463
matthias.weng@arcelormittal.com

ArcelorMittal Hamburg GmbH
Dradenaustraße 33
21129 Hamburg

Das Globalziel des Teilvorhabens ist, Maßnahmen zur Flexibilisierung der elektrischen Last im Stahlwerk der AMHH zu entwickeln, bewerten, erproben und teilweise zu implementieren. Ziel des Teilprojekts „TimeShift“  ist dementsprechend die Bewertung, Erprobung und Implementierung einer Anpassung der Schmelzleistung am Elektrolichtbogenofen in Reaktion auf die Bedingungen auf dem Strommarkt.

Im Fokus

  • Flexibilisierung elektrischer Last im Stahlwerk
  • Anpassung der Schmelzleistung am Elektrolichtbogenofen in Reaktion auf die Bedingungen auf dem Strommarkt (TimeShift)
Problemanalyse

Zum Schutz der Stromnetze werden in Norddeutschland Windräder stillgelegt. Eine Lösung für dieses Problem ist, Verbräuche von Industrieprozessen in Peak-Zeiten zu verlagern. Das Flexibilisieren der el. Last eines Elektrolichtbogenofens ist aber aufgrund seines stochastischen Lastgangs komplex.

Ziel(e) des Teilprojekts

Die Schmelzleistung am Elektrolichtbogenofen im Stahlwerk der ArcelorMittal in Hamburg wurde mit Blick auf die stärker werdenden Schwankungen des Strommarkts flexibilisiert, sodass zukünftig eine Reaktion auf externe Signale umgesetzt werden kann.

Motivation und angestrebter Nutzen

Zukünftig, mit dem weiter sinkenden Anteil der thermischen Großkraftwerke an der Gesamtstromerzeugung wird ein Eingriff auf der Bedarfsseite immer wichtiger. Neben Speichern ist ein wesentlicher Baustein die Flexibilisierung von Verbrauchern.

Aktivitäten

Um die optimalen Arbeitspunkte für den lastflexiblen Betrieb des Elektrolichtbogenofens definieren zu können, wurden Berechnungen, umfassende Versuchskampagnen und anschließende Auswertungen vorgenommen. Diese unterschiedlichen Arbeitspunkte wurden in die Prozessautomatisierung implementiert, was den Einsatz der neuen Lastflexibilitäten als Reaktion auf externe Signale möglich macht.

Ressourcen

Ausführender Partner ist die ArcelorMittal Hamburg GmbH.

Erkenntnisse

Kernererkenntnisse

Bei der Entwicklung neuer Produkte oder Anpassungen am regulatorischen Rahmen ist Teamwork verschiedenster Disziplinen gefragt. Dabei konnten mit dem Netzwerk aus dem Gesamtprojekt verschiedene Ansätze entwickelt werden, um diese Flexibilität bestmöglich in die Use Cases mit einzubringen.

Ergebnisse zum Anfassen

Neue Arbeitspunkte wurden entwickelt sowie im Rahmen von Versuchskampagnen erprobt, sodass der lastflexible Betrieb des Elektrolichtbogenofens bestmöglich vorbereitet ist, um eine zeitweise Variation der Last von +/- 10 MW zu gewährleisten. Es wurde sich in verschiedenen Use Cases engagiert, um die Möglichkeiten dieser Flexibilität bestmöglich zu demonstrieren.

Herausforderungen oder Hindernisse

Perspektivisch wäre ein Einsatz dieser Lastflexibilisierung zur Bereitstellung von Regelenergie als Vermarktungsmöglichkeit wünschenswert, um u.a. Wirkungsgradverluste auszugleichen. Der derzeitige regulatorische Rahmen lässt einen solchen Anreiz jedoch nicht zu.

Verwertung

Diese Art der Flexibilisierung kann prinzipiell an allen Elektrolichtbogenöfen in der Stahlindustrie gehoben werden und bietet dadurch ein hohes Maß an Übertragbarkeit und damit volkswirtschaftliches Potential zur Stabilisierung des Stromsystems.

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Wir sagen Tschüss!

Das Modellprojekt "Norddeutsche Energiewende 4.0" ist beendet. Mehr über die Hintergründe, Meilensteine und Ergebnisse finden sie aber auch weiterhin auf dieser Website.