Auslegung und Einsatzweise von hocheffizienten KWK-Anlagen mit Fernwärmespeichern unter Berücksichtigung steigender regenerativer Stromerzeugung

Research output: Types of thesisDiploma thesis

Contributors

  • Christian Nawrodt - (Author)

Abstract

Die Bestimmung des Einflusses der steigenden regenerativen Stromerzeugung auf die Betriebsweise und somit auch auf die Wirtschaftlichkeit einer KWK-Anlage ist das Ziel dieser Arbeit. Anhand einer GuD-Beispielanlage, die zur Fernwärmeversorgung einer Beispielstadt eingesetzt wird, erfolgt die Durchführung der Untersuchung. Die Analyse der im Jahr 2010 vorliegenden Netzparameter in dem Stromnetz des Übertragungsnetzbetreibers 50 Hertz und der darauf aufbauenden Prognose bis zum Jahr 2030 ergibt, dass die Erneuerbare-Energie-Anlagen mit zunehmender Häufigkeit die erforderliche Netzlast ohne Unterstützung konventioneller Kraftwerke decken können. Zu diesen Zeiten kann die betrachtete KWK-Anlage nicht in Betrieb genommen werden. Um den daraus folgenden Einsatz eines Heizwerkes zur Aufrechterhaltung der Fernwärmeversorgung zu minimieren, ist ein Wärmespeicher zu installieren. Es zeigt sich, dass allein die Nutzung des Speichers die Wirtschaftlichkeit der Anlage signifikant erhöht. Dabei werden zwei in Frage kommende Gasturbinentypen betrachtet. Die Auswirkungen einer Förderung nach dem KWK-Gesetz sind ebenfalls in der Bewertung aufgeführt.
Zusätzlich wird die Einbindung eines Elektrodenheizkessels in das System „KWK-Anlage – Wärmespeicher – Fernwärmesystem“ untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass unter den dargestellten Randbedingungen ein solcher Kessel am Regelenergiemarkt bereits heute wirtschaftlich sinnvoll positioniert werden kann. Erfolgt der Bezug der elektrischen Energie lediglich zu niedrigen Preisen an der Strombörse, dann ist nur unter bestimmten Voraussetzungen ein Gewinn erzielbar.

Details

Original languageGerman
Qualification levelDipl.-Ing.
Awarding Institution
Supervisors/Advisors
  • Sander, Thomas, Supervisor
Publication statusPublished - 2013
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Keywords

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  • KWK-Anlage, Fernwärme, Speicher, Stromerzeugung