biomassevergasung wiese tuhh (6.377 KB)

11.4. EXERGETISCH-ÖKONOMISCHES OPTIMIERUNGSPOTENZIAL
In der Funktionsgruppe der Gasaufbereitung des Gegenstrom-VHKW steigen die spezifischen
Exergiekosten um 43,1 %, da bei der Verbrennung der aus dem Rohgas abgeschiedenen Teere
erhebliche Exergieverluste entstehen, sodass diese Funktionsgruppe einen exergetischen Wirkungsgrad
von nur 74,5 % erreicht. Daher liegt die Kennzahl πGA des Gegenstrom-VHKW um
24,3 % bis 34,2 %-Punkte über den Werten der anderen Anlagen.
Da in den Funktionsgruppen der Biomasseaufbereitung und der Gasaufbereitung die spezifischen
Exergiekosten um maximal 43,1 % (bzw. 24,7 % ohne die Funktionsgruppe der Gasaufbereitung
des Gegenstrom-VHKW) und daher deutlich weniger als in den Funktionsgruppen der Vergasung
bzw. der Stromerzeugung zunehmen, besteht in diesen Gruppen nur geringes Potenzial zur
Reduktion der spezifischen Stromgestehungskosten. Daher wird hier auf eine weitere Erläuterung
der jeweiligen Steigerung verzichtet.
Zusammenfassend wird ersichtlich, dass bei den vier untersuchten Vergasungsheizkraftwerken
eine deutliche Reduktion der spezifischen Stromgestehungskosten nur durch Optimierungen
der Funktionsgruppen der Vergasung und der Stromerzeugung erreicht werden kann. Beim
Gegenstrom-VHKW sollte zusätzlich geprüft werden, ob die Steigerung der spezifischen Exergiekosten
in der Funktionsgruppe der Gasaufbereitung reduziert werden kann.
Nachdem nun berechnet wurde, in welchen Funktionsgruppen die spezifischen Stromgestehungskosten
im Wesentlichen entstehen, wird im folgenden Kapitel 11.4.4 anhand der Kennzahl ψ
aufgezeigt, ob eine Reduktion der spezifischen Stromgestehungskosten im Wesentlichen durch
die Anhebung des exergetischen Wirkungsgrades oder durch die Reduktion des Investitionsaufwandes
der Funktionsgruppe erreicht werden kann.
11.4.4 Ursachen der Exergiekostenerhöhung
Zielführend zur Senkung der spezifischen Stromgestehungskosten ist die Verminderung der
Zunahme der spezifischen Exergiekosten in den Funktionsgruppen der Vergasung und der
Stromerzeugung. Um zu beurteilen, wie dies erfolgen kann, werden die Anteile ψ, welche die
Exergieverluste an der Steigerung der spezifischen Exergiekosten haben, berechnet und in Tabelle
11.10 und in Abbildung 11.16 dargestellt.
Tabelle 11.10: Anteil ψ der Exergieverluste an der Erhöhung der spezifischen Exergiekosten
Funktions- Carbo-V- Viking- FICFB- Gegenstromgruppe
Vergasungsheizkraftwerk
ψBA / % 37,2 55,5 31,0 0,0
ψV / % 16,9 7,6 31,9 16,2
ψGA / % 60,6 78,7 35,0 86,4
ψS / % 82,3 86,2 78,3 87,1
Wie aus Tabelle 11.10 hervorgeht, wird die Erhöhung der spezifischen Exergiekosten π in der
Funktionsgruppe der Vergasung im Wesentlichen durch den Kostenstrom ˙ ZV verursacht. Der hohe
Kostenstrom ˙ ZV entsteht durch den hohen spezifischen Investitionsaufwand für die Errichtung
der Funktionsgruppe der Vergasung. So fällt bei den untersuchten Vergasungsheizkraftwerken
43,5 % bis 74,4 % des gesamten Investitionsaufwandes bei der Errichtung der Funktionsgruppe
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