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Kapitel 8
Exergetisch-ökonomische Optimierung
Wie Abbildung 7.2 zu entnehmen ist, werden die spezifischen Stromgestehungskosten von
Vergasungsheizkraftwerken maßgeblich von den Biomassekosten und den durch den Investitionsaufwand
entstehenden Kosten beeinflusst. Zur Senkung der spezifischen Stromgestehungskosten
muss daher der Brennstoffausnutzungsgrad der Anlagen erhöht und der Investitionsaufwand
verringert werden.
In Deutschland werden für die in den Biomassevergasungsheizkraftwerken erzeugte elektrische
Leistung deutlich höhere Vergütungen als für die Nutzwärmeleistung gezahlt. Daher stellt der
Verkauf der erzeugten elektrischen Leistung die Haupteinnahmequelle dieser Anlagen dar. Da
gleichzeitig die Biomassekosten wesentlich zu den beim Betrieb der Anlage entstehenden Kosten
beitragen, wird die Wirtschaftlichkeit des Anlagenbetriebs vorrangig durch den elektrischen Wirkungsgrad
bestimmt. Die durch den Verkauf der zusätzlich zur elektrischen Leistung erzeugten
Nutzwärmeleistung erzielten Einnahmen beeinflussen die Anlagenökonomie wesentlich geringer.
Durch Anhebung des exergetischen Wirkungsgrades der Aggregate eines Vergasungsheizkraftwerkes
kann der elektrische Wirkungsgrad der Anlage erhöht werden. Allerdings ist eine
Steigerung der exergetischen Wirkungsgrade oft nur durch eine Verbesserung der Anlagentechnik
möglich. Dies wiederum bewirkt in der Regel eine Erhöhung des Investitionsaufwandes.
Um zu beurteilen, ob eine Verbesserung des exergetischen Wirkungsgrades einer Funktionsgruppe
oder die Reduktion des Investitionsaufwandes dieser Funktionsgruppe zu einer signifikanten Senkung
der spezifischen Stromgestehungskosten führt, werden die spezifischen Exergiekosten über
die gesamte Prozesskette eines Vergasungsheizkraftwerkes analysiert. Es werden Kennzahlen
aufgestellt, welche die Steigerung der spezifischen Exergiekosten in den Funktionsgruppen der
Anlage aufzeigen. Durch den Vergleich der Kennzahlen wird ersichtlich, in welchen Funktionsgruppen
hohes Optimierungspotenzial hinsichtlich der Reduktion der spezifischen Exergiekosten
besteht. Anhand weiterer Kennzahlen wird gezeigt, inwieweit die Erhöhung der spezifischen
Exergiekosten in der jeweiligen Funktionsgruppe auf Exergieverluste oder auf Kosten, die durch
den Investitionsaufwand dieser Funktionsgruppe verursachten werden, zurückzuführen ist.
Anhand dieser Kennzahlen kann beurteilt werden, ob und in welchen Funktionsgruppen des
untersuchten Vergasungsheizkraftwerkes ein deutliches Potenzial zur Reduktion der spezifischen
Stromgestehungskosten besteht und welche Maßnahmen zielführend zur Senkung der Stromgestehungskosten
sind.
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