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KAPITEL 11. BEWERTUNG DER OPTIMIERTEN VHKW
den Anlagen die gleiche Nutzwärmeleistung erzeugt, so zeigt die gemittelte Stromausbeute der
Heizkraftwerke βHKW , dass bei gleicher Nutzwärmeerzeugung die zusätzlich benötigte Biomasse
sowohl im Viking-, im FICFB- als auch im Gegenstrom-VHKW effizienter als im DHKW zur
Stromerzeugung eingesetzt wird.
Bei der energetischen Betrachtung werden die erzeugte elektrische Leistung und die Nutzwärme
gleich bewertet. Tatsächlich jedoch ist die erzeugte elektrische Leistung qualitativ hochwertiger
als die Nutzwärme. Dies spiegelt sich beispielsweise in den in Deutschland gezahlten Vergütungen
wieder (Tabelle 10.6 und 10.10). Daher wird im Folgenden der Betrieb der untersuchten VHKW
und des DHKW exergetisch bewertet, wodurch auch die Qualität der erzeugten Leistungen
berücksichtigt wird.
11.2 Exergetische Bewertung des Betriebs der Vergasungsheizkraftwerke
Wie in Kapitel 11.1 aufgezeigt wurde, würden bei der gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung
aus Biomasse in optimierten VHKW höhere elektrische Wirkungsgrade als im DHKW erreicht
werden. Anderseits werden bei maximaler Nutzwärmeerzeugung im DHKW höhere energetische
Brennstoffausnutzungsgrade erreicht. Bei der Betrachtung der Brennstoffausnutzungsgrade
werden jedoch elektrische Leistung und Nutzwärmeleistung gleich bewertet. Dabei ist die
in einem Heizkraftwerk erzeugte elektrische Leistung eine höherwertige Energieform als die
Nutzwärmeleistung, da sie in jede andere Energieform umwandelbar ist.
Daher werden im Folgenden die in Kapitel 6.3 beschriebenen exergetischen Kennzahlen zur Bewertung
der unterschiedlichen Heizkraftwerke betrachtet. Diese Kennzahlen geben eine Aussage
über die Güte der Energieumwandlung in den unterschiedlichen Anlagen unter Berücksichtigung
der Qualität der erzeugten Leistungen.
Die gemittelten exergetischen Kennzahlen der Heizkraftwerke, die zur Erzeugung von elektrischer
Leistung und zur Wärmeversorgung eines Wärmenetzes mit saisonal schwankendem
Wärmebedarf betrieben werden, sind in Tabelle 11.3 aufgeführt.
Tabelle 11.3: Exergetische Kennzahlen der untersuchten Heizkraftwerke
Carbo-V- Viking- FICFB- Gegenstrom- DHKW
VHKW
Exergie der Biomasse / kW 31083,5 6522,0 17095,9 10568,4 22365,3
Exergie Hilfsbrennstoffe / kW 2113,2 0,0 537,2 0,0 0,0
¯Pel, Brutto / kW 10669,5 2071,4 5006,2 2506,5 3732,0
˙ĒN / kW 659,1 503,6 1256,3 912,7 2541,7
¯ζel, Brutto / % 32,1 31,8 28,4 23,7 16,7
¯ζges / % 34,1 39,5 35,5 32,4 28,1
ζGas / % 61,8 81,2 62,2 63,5 —
χ Gas / % 63,4 87,3 64,3 64,0 —
Die Nutzwärmeauskopplung findet bei den hier betrachteten Heizkraftwerken auf einem einheit-
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