biomassevergasung wiese tuhh (6.377 KB)
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KAPITEL 11. BEWERTUNG DER OPTIMIERTEN VHKW<br />
ausnutzungsgrad um 10,3 %-Punkte, beim Gegenstrom-VHKW um 18,0 %-Punkte und beim<br />
Carbo-V-VHKW um 37,9 %-Punkte niedriger als im DHKW. Bei maximaler Nutzwärmeauskopplung<br />
ist somit der Betrieb des DHKW energetisch günstiger als jener der VHKW, wenn<br />
Strom und Nutzwärmeleistung gleich bewertet werden.<br />
Wird anstelle eines Heizwerkes ein Heizkraftwerk betrieben, so gibt die Stromausbeute eines<br />
Heizkraftwerkes βHKW das Verhältnis von im Heizkraftwerk erzeugter elektrischer Leistung zur<br />
dafür zusätzlich benötigten Biomasseleistung bei gleicher Nutzwärmeleistung an (Kapitel 6.4).<br />
Die höchste Stromausbeute der Heizkraftwerke von βHKW = 80,7 % wird bei maximaler Nutzwärmeerzeugung<br />
im DHKW erreicht. Wird anstelle eines Heizwerkes das DHKW betrieben<br />
und erzeugen beide Anlagen die gleiche Nutzwärmeleistung, werden 80,7 % der im DHKW<br />
zusätzlich benötigten Biomasseleistung in elektrische Leistung umgesetzt.<br />
Die Stromausbeute des Viking-VHKW liegt mit βHKW = 80,6 % um 0,1 %-Punkte unter dem des<br />
DHKW. Somit wird bei maximaler Nutzwärmeauskopplung im Viking-VHKW nahezu die gleiche<br />
elektrische Leistung aus der zusätzlich eingesetzten Biomasseleistung wie im DHKW erzeugt.<br />
Die Stromausbeute des Carbo-V-, des FICFB- und des Gegenstrom-VHKW liegt um 15,0 %-<br />
Punkte bis 37,0 %-Punkte unter jener des DHKW. Somit wird in diesen Anlagen bei maximaler<br />
Nutzwärmeauskopplung weniger elektrische Leistung aus der Biomasseleistung, die zusätzlich<br />
zu jener in einem Heizwerk umgesetzten Biomasseleistung benötigt wird, als in einem alternativ<br />
betriebenen DHKW erzeugt. Daher ist ein Betrieb dieser VHKW an Standorten mit einem<br />
kontinuierlich hohen Wärmebedarf energetisch ungünstiger als der Betrieb eines modernen<br />
DHKW.<br />
An den meisten Standorten unterliegt der Bedarf an Nutzwärmeleistung jedoch saisonalen<br />
Schwankungen. Die sich dann ergebenden jährlich gemittelten Kennzahlen ¯ηel, Brutto, ¯ω und<br />
¯βHKW der untersuchten Heizkraftwerke sind in Abbildung 11.4 dargestellt (Werte siehe Tabelle<br />
11.2).<br />
Der gemittelte elektrische Bruttowirkungsgrad der VHKW, der unabhängig von der ausgekoppelten<br />
Nutzwärmeleistung konstant bleibt, liegt um 8,2 %-Punkte bis 18,0 %-Punkte über dem des<br />
beschriebenen DHKW. Somit werden in den untersuchten Vergasungsheizkraftwerken auch bei<br />
dieser Betrachtungsweise mit schwankender Nutzwärmeauskopplung deutlich höhere elektrische<br />
Bruttowirkungsgrade als im DHKW erreicht.<br />
Durch die bei reiner Stromerzeugung höheren elektrischen Wirkungsgrade der VHKW gegenüber<br />
dem des DHKW nimmt der Brennstoffausnutzungsgrad des DHKW mit Abnahme der jährlich<br />
ausgekoppelten Nutzwärme stärker ab als bei den Vergasungsheizkraftwerken. So wird beim<br />
Viking-VHKW bei schwankender Nutzwärmeauskopplung ein Brennstoffausnutzungsgrad von<br />
¯ω = 71,6 % erreicht, der um 1,5 %-Punkte über dem des DHKW liegt. Durch die Verbrennung<br />
der schweren Teere im Spitzenlastkessel des Gegenstrom-VHKW wird bei dieser Anlage ein<br />
Brennstoffausnutzungsgrad erreicht, der nur um 3,8 %-Punkte unter dem des DHKW liegt. Auch<br />
der Brennstoffausnutzungsgrad des FICFB-VHKW liegt mit 5,3 %-PunkteN nur knapp unterhalb<br />
des im DHKW erreichten Brennstoffausnutzungsgrades. Beim Betrieb des Carbo-V-VHKW wird<br />
ein Großteil der in der Anlage entstehende Abwärme in einer Kondensations-Dampfkraftanlage<br />
zur reinen Stromerzeugung genutzt, sodass ein niedriger Brennstoffausnutzungsgrad erreicht<br />
wird. Daher liegt auch bei schwankender Nutzwärmeauskopplung der gemittelte Brennstoffaus-<br />
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