Wärmenutzung im Flex-Betrieb Großwärmespeicher/Pufferspeicher
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- Hilke Schmitz
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1 Wärmenutzung im Flex-Betrieb Großwärmespeicher/Pufferspeicher Referent: Dr. Thomas Eckardt Firma: cupasol GmbH Home-Office: Sternwartenstraße 20, Leipzig Telefon: cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt S 1
2 Fokus Strom oder Strom und Wärme mehr als die Hälfte der produzierten Energie der BGA ist Wärme Die Wärmenutzung ist in der Biogasbranche häufig sehr gering cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 2
3 Wärmespeicher zur Entkopplung der Strom/Wärmeproduktion & dem Wärmeverbrauch cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 3
4 Wärmespeicher an BGA mit Nahwärmenetz zur Versorgung von 1-2 Familienhäusern cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 4
5 Kleines Nahwärmenetz mit Pufferspeicher 50 m³ Geringste Investitionskosten Wärmenutzung unter 30 % Geringe Erlöse aus Wärmeverkauf cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 5
6 Großes Nahwärmenetz mit Hackschnitzelheizhaus inkl. Pufferspeicher Hohe Investitionskosten Hohe Personalkosten Hohe verbrauchs- und betriebsgebundene Kosten Wärmenutzung häufig 50 % Mittlere Erlöse aus Wärmeverkauf cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 6
7 Großes Nahwärmenetz mit Großwärmespeicher (GWS) Hohe Investitionskosten Geringe verbrauchs- und betriebsgebundene Kosten Wärmenutzung 65 % Hohe Erlöse aus Wärmeverkauf Mit saisonaler Fütterung Wärmenutzung bis 95 % cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 7
8 Fernwärme Strategien für eine zukunftsorientierte Fernwärmepolitik (09/2016) Quelle: Hamburg Institut cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 8
9 GWS als Spitzenlastsystem Ebenweiler BGA 500 kwel, 95 HH, GWS: m³ Erstes regeneratives Spitzenlastsystem ohne Verbrennung von Energieträgern Wärmenutzung ca. 65 % Hohe Flexibilität der Anlage cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 9
10 Zeitliche Einordnung der Wärmespeicherung Kurz: Pufferspeicher, Tagesausgleich Mittel: Großwärmespeicher, Spitzenlastsystem, Versorgungsgarantie, inkl. Pufferspeicher Lang: chemische Speicherung in Biomasse, Gasproduktion über Wochen langsam hoch- und herunterfahren ( saisonale Fütterung ) Steigerung der Speichermenge und der Flexibilität cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 10
11 Größe der Wärmespeicher abhängig von Wärmenutzungs- und Flexibilisierungsgrad BGA 500 kw el, 400 kwth nach Fermenterbeheizung Wärmenutzung Fermenterbeheizung + Büro Flex. 4-5 fach, täglich Puffer: ca. 20 m³ kleines Nahwärmenetz, % (häufig an BGA) Großes Nahwärmenetz, 50 % (Hackschnitzel - Spitzenlast) Großes Nahwärmenetz, 65 % (GWS m³ - Spitzenlast) Puffer: ca. 250 m³ Puffer: ca. 300 m³ Zusätzlicher Puffer: 0 m³ cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 11
12 Größe der Wärmespeicher abhängig von Wärmenutzungs- und Flexibilisierungsgrad BGA 500 kw el, 400 kwth nach Fermenterbeheizung Wärmenutzung Fermenterbeheizung + Büro Flex. 4-5 fach, WE-nicht Puffer: ca. 80 m³ kleines Nahwärmenetz, % (häufig an BGA) Großes Nahwärmenetz, 50 % (Hackschnitzel - Spitzenlast) Großes Nahwärmenetz, 65 % (GWS m³ - Spitzenlast) Puffer: ca. 750 m³ Puffer: ca. 800 m³ Zusätzlicher Puffer: 0 m³ (bei leicht erhöhter Gasproduktion durch SF) cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 12
13 Technik Druckspeicher für Fernwärme bei Vorlauf- T. bis ca. 130 C Hohe Speicherkapazität durch hohes dt ( C = 80 K) hohe Kosten durch hohen Sicherheitsanspruch aufgrund von Explosionsgefahr durch überhitztes Wasser Drucklose Speicher In Nahwärmenetzen an BGA eingesetzt Vorlauf-T C dt niedriger (95-50 C = 45 K) Kosten: gering, Skalierungseffekt möglich cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 13
14 Technik Wärmetauscher im System sind nötig zur Medientrennung als Sauerstoffbarriere (bei Stahlspeichern nicht nötig) Sind nötig bei Druckunterschieden durch Höhenprofil beim Nahwärmenetz, Bsp. Emmingen: Zuleitung zum Ort musste über Berg mit 30 Höhenmetern 3 bar statischer Druck Wärmespeicher wäre Druckspeicher nicht zulässig verringern die nutzbare Temperaturdifferenz, da eine Temperaturdifferenz zur Wärmeübergabe nötig ist, die Differenz kann auf 1-2 K gesenkt werden cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 14
15 cupasol GmbH Bahnhofstraße Ravensburg Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Tel: Fax: Internet: cupasol GmbH - Bahnhofstraße Ravensburg - Marco Eckardt - S 15
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