biomassevergasung wiese tuhh (6.377 KB)
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6.1. ENERGETISCHE GRUNDLAGEN VON KWK-ANLAGEN<br />
In dieser Arbeit werden nur elektrische Bruttoleistungen verwendet, da in Deutschland bei<br />
mit Biomasse betriebenen Kraftwerken die gesamte erzeugte Bruttostrommenge zu den im<br />
„Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien“ (EEG) festgelegten Konditionen verkauft wird.<br />
Zur Deckung des elektrischen Eigenbedarfs wird Strom aus dem Netz zu deutlich niedrigeren<br />
Konditionen gekauft.<br />
Ein wirtschaftlicher Betrieb ist zurzeit (2005) in Deutschland bei mit Biomasse betriebenen<br />
Heizkraftwerken mit einer installierten elektrischen Leistung < 10 MWel nur möglich, wenn<br />
Fernwärme ausgekoppelt und verkauft wird.<br />
Der geordnete Wärmebedarf eines regionalen Wärmenetzes ˙ QFW bei gleichzeitiger Versorgung<br />
mit Heizwärme und warmem Brauchwasser ist in Abbildung 6.1 dargestellt. Zusätzlich ist die in<br />
einem Heizkraftwerk erzeugte Nutzwärmeleistung ˙ QN aufgetragen. Aus ökonomischen Gründen<br />
wird ein Spitzenlastkessel sowohl zur Deckung der Wärmebedarfsspitze als auch als Reserveanlage<br />
bei Ausfall des Heizkraftwerkes oder zur Grundlastversorgung während Revisionsarbeiten<br />
eingesetzt. Daher erzeugt in Abbildung 6.1 das Heizkraftwerk eine maximale Nutzwärmeleistung<br />
˙QN, max von 50 % des Spitzenlastwärmebedarfs ˙ QFW, max.<br />
Aufgrund der im EEG festgelegten hohen Einspeisevergütungen wird in den mit Biomasse<br />
betriebenen Heizkraftwerken neben der bereitzustellenden Wärme die im jeweiligen Betriebspunkt<br />
maximal mögliche elektrische Leistung erzeugt. Beim Betrieb der Dampfheizkraftwerke<br />
nimmt der elektrische Wirkungsgrad ηel, DHKW mit zunehmender Nutzwärmeauskopplung ab.<br />
Im Gegensatz dazu bleibt der elektrische Wirkungsgrad der Vergasungsheizkraftwerke ηel, V HKW<br />
unabhängig von der erzeugten Nutzwärmeleistung konstant (Abbildung 6.1).<br />
100,00% .<br />
Q<br />
80,00%<br />
60,00%<br />
40,00%<br />
20,00%<br />
0,00%<br />
.<br />
QFW,max .<br />
QN, max<br />
.<br />
QFW,min h 1<br />
Spitzenlastkessel<br />
.<br />
QN η el, VHKW<br />
η el, DHKW<br />
0 2000 4000 6000 8000<br />
Jahresbetriebsstunden / h<br />
40<br />
η el / %<br />
Abbildung 6.1: Geordneter Wärmebedarf bei gleichzeitiger Bereitstellung von Nutzwärme und<br />
warmem Brauchwasser<br />
Die Stromverlustkennziffer τ gibt die elektrische Leistungsminderung ∆Pel eines Dampfheiz-<br />
31<br />
h 2<br />
h 3<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0
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