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KAPITEL 11. BEWERTUNG DER OPTIMIERTEN VHKW
Viking-Vergasungsheizkraftwerk
Auch im Viking-VHKW besteht das größte Optimierungspotenzial in den Funktionsgruppen
der Vergasung und der Stromerzeugung. Die spezifischen Exergiekosten steigen in diesen
Funktionsgruppen um πV = 85,5 % bzw. πS = 93,3 %. In der Funktionsgruppe der Vergasung wird
die Zunahme der spezifischen Exergiekosten zu 92,4 % durch den Kostenstrom ˙ ZV und in der
Funktionsgruppe der Stromerzeugung zu 86,2 % durch Exergieverluste verursacht.
Wie auch beim Carbo-V-VHKW steigen beim Viking-VHKW die Exergiekosten in der Funktionsgruppe
der Stromerzeugung stärker als in der Funktionsgruppe der Vergasung. Daher sollten auch
bei dieser Anlage zur Verminderung der spezifischen Stromgestehungskosten die Exergieverluste
bei der Stromerzeugung reduziert werden. Da jedoch eine deutliche Anhebung des exergetischen
Wirkungsgrades ζS des motorischen BHKW zurzeit technisch nicht realisierbar ist, besteht in der
Funktionsgruppe der Stromerzeugung des Viking-VHKW nur geringes Optimierungspotenzial.
Auch die Steigerung der spezifischen Exergiekosten in der Funktionsgruppe der Vergasung trägt
erheblich zu den spezifischen Stromgestehungskosten bei (Abbildung 11.15). Gelänge es, den
Investitionsaufwand des Vergasungsreaktors um 20 % zu reduzieren, würden die spezifischen
Stromgestehungskosten um 5,2 % auf 137,7 e/MWh sinken.
Der Anstieg der spezifischen Exergiekosten in der Funktionsgruppe der Biomasseaufbereitung
von πBA = 17,2 % entsteht zu ψBA = 55,5 % durch Exergieverluste. Durch Einkopplung von
Wärme, die auf einem niedrigeren Temperaturniveau liegt, könnte der exergetische Wirkungsgrad
ζBA angehoben werden. Allerdings ist es im optimierten Viking-VHKW nicht möglich,
die aus dem Abgas ausgekoppelte Wärme in einer anderen Funktionsgruppe auf dem hohen
Temperaturniveau zu nutzten. Daher können die bei der Nutzung der Abgaswärme auftretenden
Exergieverluste nicht verhindert werden. Auch die Möglichkeit der Verminderung des durch
den Investitionsaufwand verursachten Kostenstromes ˙ ZBA ist zurzeit nicht ersichtlich, sodass
kein Optimierungspotenzial zur Reduktion der spezifischen Stromgestehungskosten in der
Funktionsgruppe der Biomasseaufbereitung des Viking-VHKW besteht.
Da die spezifischen Exergiekosten in der Funktionsgruppe der Gasaufbereitung nur um
πGA = 8,9 % steigen, existiert in dieser Funktionsgruppe nur geringes Potenzial zur Reduzierung
der spezifischen Stromgestehungskosten.
FICFB-Vergasungsheizkraftwerk
Durch die hohe Anlagenkomplexität des FICFB-VHKW beträgt das Verhältnis des gemeinen
Investitionsaufwandes zur Summe des Investitionsaufwandes der Funktionsgruppen 93,7 %. Im
Vergleich dazu liegt bei den drei anderen untersuchten VHKW dieses Verhältnis mit 58,9 %
bis 62,4 % deutlich niedriger. Daher wirkt sich nach Gleichung 8.4 eine Verminderung des
Investitionsaufwandes der Aggregate einer Funktionsgruppe weniger stark auf den Kostenstrom
˙ZFG der Funktionsgruppe als bei den anderen VHKW aus.
Wie auch beim Carbo-V-VHKW findet beim FICFB-VHKW die höchste Anhebung der spezifischen
Exergiekosten von πS = 136,4 % in der Funktionsgruppe der Stromerzeugung statt.
Dies wird zu ψS = 78,3 % durch Exergieverluste verursacht. Da die Kondensatorabwärme der
ORC-Anlage zur Nutzwärmeerzeugung verwendet und die Abgaswärme auf einem hohen
Temperaturniveau in die ORC-Anlage eingekoppelt wird, besteht beim heutigen Wissensstand
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