biomassevergasung wiese tuhh (6.377 KB)
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6.4. VERGLEICH VON VERGASUNGS- UND DAMPFHEIZKRAFTWERKEN<br />
6.4 Vergleich von Dampfheizkraftwerken und Vergasungsheizkraftwerken<br />
Die technisch einfachste Möglichkeit der Wärmebereitstellung für ein lokales Fernwärmenetz ist<br />
der Betrieb eines Heizkessels in einem Heizwerk. Der Wärmebedarf solcher lokaler Wärmenetze<br />
liegt in der Regel bei 5 MW < ˙ QN < 100 MW. Alternativ zur Wärmeerzeugung im Heizwerk ist<br />
auch der Betrieb eines Heizkraftwerkes möglich. Daher eignen sich zum Beispiel mit Biomasse<br />
betriebene Dampfheizkraftwerke für die gekoppelte Strom- und Wärmeerzeugung. Wird anstatt<br />
eines Heizwerkes ein Dampfheizkraftwerk betrieben, so steigt bei gleicher Nutzwärmeleistung<br />
der Biomassebedarf an. Dafür wird zusätzlich zur benötigten Wärme Strom erzeugt. In Gleichung<br />
6.34 wird bei gleicher Nutzwärmeerzeugung die im KWK-Betrieb eines Heizkraftwerkes erzeugte<br />
elektrische Leistung Pel, HKW, Brutto zur zusätzlich zu einem Heizkraftwerk benötigten Biomasseleistung<br />
∆ ˙ QBio ins Verhältnis gesetzt und als Stromausbeute des Heizkraftwerkes βHKW definiert.<br />
βDHKW = Pel, HKW, Brutto<br />
∆ ˙ QBio<br />
(6.34)<br />
Bestehen alternativ zur Deckung des Wärmebedarfs eines regionalen Wärmenetzes durch den<br />
Betrieb eines Heizwerkes weitere KWK-Anlagenalternativen, wird durch die Kennzahl βHKW<br />
ersichtlich, wie viel der in diesen Anlagen zusätzlich benötigten Biomasseleistung in elektrische<br />
Leistung umgewandelt wird. Durch einen Vergleich der in den unterschiedlichen Heizkraftwerken<br />
erreichten Kennzahl βHKW kann daher die Stromerzeugung in diesen Anlagen, die den bestehenden<br />
Wärmebedarf eines lokalen Wärmenetzes decken, energetisch bewertet werden.<br />
In Abbildung 6.3 wird die Energiebilanz eines Heizwerkes jener eines Dampfheizkraftwerkes<br />
gegenübergestellt.<br />
Heizwerk<br />
Dampfheizkraftwerk<br />
Wärme Strom<br />
.<br />
ΔQ Ν<br />
P el, DHKW<br />
.<br />
Q<br />
Δ Bio<br />
Verlust<br />
Abbildung 6.3: Energiebilanz eines Heizwerkes und eines Dampfheizkraftwerkes im KWK-<br />
Betrieb bei gleicher Nutzwärmeauskopplung<br />
Bei dem in Abbildung 6.3 dargestellten Heizwerk werden 90 % der Biomasseleistung in Nutzwärmeleistung<br />
umgewandelt. Der Brennstoffausnutzungsgrad des dargestellten Dampfheizkraftwerkes<br />
beträgt ω = 80 % und der elektrische Wirkungsgrad ηel, Brutto = 20 %. Die Stromausbeute des<br />
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