biomassevergasung wiese tuhh (6.377 KB)

8.7 in Gleichung 8.9 eingesetzt wird:
1
π =caus, FG ·
cein, m, FG
=
− 1
� (cein, FG · ˙ Eein, FG) + ˙ ZFG
� ˙Eaus, FG
= cein, m, FG · � Eein,
˙
FG
cein, m, FG · � +
Eaus,
˙
FG
= 1
·
ζFG
�
1 +
˙ZFG
� ˙Cein, FG
8.2. EXERGETISCH-ÖKONOMISCHE KENNZAHLEN
·
1
cein, m, FG
˙ZFG
− 1
cein, m, FG · � Eaus,
˙
FG
− 1
�
− 1 (8.10)
Wie in Gleichung 8.10 zu sehen ist, führen sowohl eine Abnahme des exergetischen Wirkungsgrades
ζFG als auch eine Zunahme des Kostenstromes ˙ ZFG zur Zunahme der spezifischen
Exergiekosten in einer Funktionsgruppe.
Treten in einer nahezu idealen Funktionsgruppe weder Exergieverluste auf (ζFG ≈ 1) und
entstehen bei der Errichtung der Funktionsgruppe nur minimale Kosten (sodass der Kostenstrom
˙ZFG ≈ 0 ist), kommt es nur zu einer minimalen Anhebung der spezifischen Exergiekosten:
π ≈ 0. Liegt der exergetische Wirkungsgrad einer Funktionsgruppe bei ζFG = 0, 5 bei einem zu
vernachlässigenden Kostenstrom ˙ ZFG ≈ 0, so nehmen die spezifischen Exergiekosten um 100 %
zu: π = 1. Wird dieser Funktionsgruppe zusätzlich ein Kostenstrom von ˙ ZFG = � ˙ Cein, FG
zugeführt, so beträgt π = 3.
Durch einen Vergleich der in den vier Funktionsgruppen eines Vergasungsheizkraftwerkes
erreichten Kennzahl π wird ersichtlich, in welchen Funktionsgruppen die spezifischen Exergiekosten
am meisten steigen. Tritt in einem Vergasungsheizkraftwerk nur in einer oder
einigen Funktionsgruppen eine deutliche Zunahme der spezifischen Exergiekosten auf, führen
insbesondere Optimierungen dieser Gruppen zu einer deutlichen Reduktion der spezifischen
Stromgestehungskosten. Liegt dagegen die Zunahme der spezifischen Exergiekosten π in allen
Funktionsgruppen eines Vergasungsheizkraftwerkes auf gleichem Niveau, so können die spezifischen
Stromgestehungskosten nur durch eine Vielzahl von Maßnahmen gesenkt werden.
Steigen in einem Vergasungsheizkraftwerk die spezifischen Exergiekosten in einer Funktionsgruppe
deutlich stärker als in den anderen Funktionsgruppen, kann entweder die Anhebung des
exergetischen Wirkungsgrades ζFG der Funktionsgruppe oder die Senkung des Kostenstromes
˙ZFG zur Reduktion der spezifischen Stromgestehungskosten führen. Um beurteilen zu können,
welche dieser beiden Maßnahmen sinnvoller ist, wird die Kennzahl ψ aufgestellt.
Dazu wird in Gleichung 8.10 den Kostenstrom ˙ ZFG zu Null gesetzt und mit der Kennzahl
πζFG
� �
1 0
= · 1 + �
ζFG
˙Cein,
FG
− 1 = 1
die Anhebung der spezifischen Exergiekosten berechnet, die ausschließlich durch die Exergieverluste
bzw. durch den exergetischen Wirkungsgrad ζFG der Funktionsgruppe entsteht. Setzt man
nun die Kennzahl πζFG ins Verhältnis zur gesamten Zunahme der spezifischen Exergiekosten π,
57
ζFG
− 1