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11.4. EXERGETISCH-ÖKONOMISCHES OPTIMIERUNGSPOTENZIAL
11.4.5 Optimierungspotenzial der untersuchten Vergasungsheizkraftwerke
Nachdem in Kapitel 11.4.3 die Erhöhung der spezifischen Exergiekosten πFG in den einzelnen
Funktionsgruppen und in Kapitel 11.4.4 die Ursachen dafür beschrieben wurden, wird nun
zusammenfassend gezeigt, ob und welches Potenzial zur Verminderung der spezifischen Stromgestehungskosten
bei den optimierten Vergasungsheizkraftwerken noch besteht.
Carbo-V-Vergasungsheizkraftwerk
Beim Carbo-V-VHKW steigen die spezifischen Exergiekosten in der Funktionsgruppe der
Vergasung um 90,6 % und in der Stromerzeugung um 123,3 %. Dagegen ist die Kostensteigerung
in der Funktionsgruppe der Biomasseaufbereitung mit 19,8 % und der Gasaufbereitung mit
10,9 % gering.
Da in der Funktionsgruppe der Stromerzeugung der höchste Anstieg der spezifischen Exergiekosten
von πS = 123,3 % entsteht und dies zu 82,3 % durch Exergieverluste verursacht wird, ist eine
Anhebung des exergetischen Wirkungsgrad ζS zielführend zur Verminderung der spezifischen
Stromgestehungskosten. Dieses ist durch die Nutzung der Kondensatorabwärme bei erhöhtem
Kondensatordruck der Dampfkraftanlage möglich. Dann wird, wie in Kapitel 11.2.2 beschrieben,
weniger elektrische Leistung und mehr Nutzwärme im Carbo-V-VHKW erzeugt, sodass der
exergetische Brennstoffausnutzungsgrad um 3,1 %-Punkte steigt. Da die zusätzlich erzeugte
Exergie der Nutzwärme mit 56,5 e/MWh vergütet wird und dies unter der EEG-Vergütung liegt,
steigen jedoch trotz erhöhtem exergetischen Brennstoffausnutzungsgrad die spezifischen Stromgestehungskosten
um 2,5 % gegenüber dem in Tabelle 10.8 aufgeführten Wert (Kapitel 11.3.1) an.
Nur wenn die Vergütung der Exergie der Nutzwärme auf gleichem Niveau wie die garantierten
EEG-Vergütungen liegen würde, würden die spezifischen Stromgestehungskosten sinken. Da
jedoch mit der Erhöhung der ausgekoppelten Nutzwärmeleistung die EEG-Vergütung steigt, ist
der Betrieb eines Carbo-V-VHKW mit einer integrierten Dampfkraftanlage, die im Gegendruck
betrieben wird, ökonomisch vorteilhaft gegenüber der vom Anlagenentwickler favorisierten
Variante mit maximaler Stromerzeugung (Dampfkraftanlage ohne Nutzwärmeauskopplung).
Wie in Kapitel 11.4.4 aufgeführt, verursacht beim Carbo-V-VHKW vor allem der Kostenstrom
˙ZV die Erhöhung der Exergiekosten πV . Daher würde eine 20 % ige Reduktion des Investitionsaufwandes,
der bei der Errichtung des Vergasungsreaktors anfällt, zu einer Verminderung der
spezifischen Stromgestehungskosten um 3,1 % auf 124,1 e/MWh führen.
Durch die Verbrennung von Erdgas zur Trocknung der Biomasse entstehen Exergieverluste.
Daher tragen die Exergieverluste zu 37,2 % dazu bei, dass die spezifischen Exergiekosten in der
Funktionsgruppe der Biomasseaufbereitung um πBA = 19,8 % steigen. Insofern besteht auch hier
Optimierungspotenzial durch Nutzung der Rohgaswärme zur Trocknung der Biomasse.
In der Gasaufbereitung des Carbo-V-VHKW steigen die spezifischen Exergiekosten nur um
10,9 %. Daher ist in dieser Funktionsgruppe nur geringes Optimierungspotenzial zur Senkung der
spezifischen Stromgestehungskosten vorhanden.
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