Wärme aus Biomasse am Beispiel Oerlinghausen

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1 Wärme aus Biomasse am Beispiel Oerlinghausen Dipl.-Ing. P. Blome Geschäftsführer Stadtwerke Oerlinghausen GmbH Das Unternehmen: Strom Gas Fernwärme 70,0 GWh 75,0 GWh 60,0 GWh Wasser m³ Betriebsführung ÖPNV Abwasserwerk FG/a 43 Mitarbeiter Holzweg 1

2 Fernwärmenetz rmenetz in Oerlinghausen Süd Grundlage für f r wirtschaftlichen KWK-Betrieb HKW Netzlänge 2006: 30 km max.leistung: 25MW Temperaturen: 120/60 C Wärmearbeit: MWh davon 85% aus KWK und Biomasse max. Umwälzung: 300 t/h Eigenerzeugungsanlagen Stand 2000 Heizkraftwerk An der Bleiche Gasturbine Gasmotor Spitzenkessel 3*5 MW 5,3 MW el, 9 MW th 4,5 MW el, 4,8 MW th Wärmespeicher 1000 m³, mit 75 MWh Speichervolumen BHKW Telekom inkl. Spitzenkessel 0,53 MWel, 2,5 MWth Holzweg 2

3 Zur Erhöhung hung der Versorgungssicherheit sind weitere Wärmeerzeugungsanlagen notwendig Wärmegrundlast ermöglicht erstmals die Ergänzung regenerativer WärmeerzeugungsanlagenW - Gut ausgebautes Wärmenetz W ist dafür r die Grundlage - Nah-/ / Fernwärmenetze rmenetze sind infrastrukturelle Voraussetzungen für r die wirtschaftliche Nutzung bereits anwendbarer und zukünftiger emissionsarmer Technologien Einstieg und erste Betriebserfahrung mit Biomasse 2001 Inbetriebnahme der ersten Holzhackschnitzel- Kesselanlage (300kWth) zur Nahwärmeversorgung im Kreis Lippe, Jahresbedarf m³ Holz ersetzt l HEL/a die Betriebsergebnisse, und der sehr positiver Marketingeffekt ermutigen zu weiteren, größeren Projekten 2005 Inbetriebnahme des Holzheizkraftwerkes mit ORC-Technologie (3.900 kw th, 650kW el.) zur Grundlastabdeckung des Fernwärmenetzes 6 Holzweg 3

4 ORC ORC Anlage Anlage - Oerlinghausen Machbarkeitsstudie der Energieagentur Lippe (EAL) zeigt den Weg zum Biomasseheizkraftwerk Dauerhafter Wärmebedarf W und EEG schaffen wirtschaftliche Grundlage für f r die Entscheidung zur ORC-Technik - Gründung der Holzheizkraftwerk Oerlinghausen GmbH mit Stammkapital - Beteiligte: Stadtwerke Oerlinghausen GmbH, Heinz-Josef Rodehuth und Dr. Brechmann Beteiligungsgesellschaft. - Investitionen 4 Mio.,, Finanzierung durch 2,4 Mio. KfW-Darlehen, 0,85 Mio. Mezzanine, 0,6 Mio Hafö/EU /EU-Fördermitteln und Eigenkapital. Technische Daten: Leistungsabgabe: MWth, 0,65 MWel Brennstoff: ca m³/jahr (Hackschnitzel, Rinde) Wärmeauskopplung: MWh/a, Stromauskopplung: MWh/a Ausgangslage 2004 Wärmeerzeugung im Jahresverlauf Σ : ca MWh (zum Vergleich 1987: MWh) [ MWh ] Wärme aus Gas- Kesselanlagen KWK- Wärme aus Heizkraftwerk 0 Jan. Feb. Mär. Apr. Mai Jun. Jul. Aug. Sep. Okt. Nov. Dez. Turbine und Motor Kessel HKW BHKW Dezentrale Kesselanlagen Ansatz: Verdrängung der Kesselwärme Holzweg 4

5 Neues Erzeugungsszenario durch Ergänzung der Biomasseanlage: Erdgasbedarf: 40% CO2 Ausstoss: t Jahresdauerlinie Fernwärme kw Gasturbine kw Nahwärmeanlagen: Klein-BHKW s und Gas-Spitzenkessel Gasmotor kw Biomasse ORC-Anlage kw Pufferung des Wärmeüberschusses mit Wärmekurzzeitspeichern h/a Gasmotor leistungsreduziert Biomasse ORC-Anlage leistungsreduziert Holzweg 5

6 Wärtsilä-Gasmotor größter Gas-Otto- Motor in der BRD 18V28SG Bj ,5 MWel 4,8 MWth 900m³ Wärmespeicher 120/60 C, 72MWh Gasturbine RR-Allison 571K 5,3 MWel 9,0 MWth Holzheizkraftwerk Bj ,90 MWth 0,65 MWel mit 6,5MWth Reservekessel, erste ORC Anlage in Norddeutschland, Nr. 6 in Deutschland Organic Rankine Circle: Thermodynamischer Kreisprozess bei niedrigen Drücken (~1 bar) und Temperaturen ( < 300 C) mit einem synthetischen Arbeitsmittel (Silikonöl) Vergütung von Strom aus Biomasse nach neuem EEG ca. 19,9 Ct/kWh niedriger Druck niedrige Temperatur geschlossener Kreislauf des Arbeitsmediums Spezifisch geringe Wartungs- und Betriebskosten Betrieb ohne Beaufsichtigung möglich (Dampfkesselverordnung ) Geringere Wärmeverluste, gutes Teillastverhalten Wasseraufbereitung und Nachspeisung entfällt, geringer Wartungsaufwand Strom aus Holz wird auch in kleinen Anlagen wirtschaftlich Holzweg 6

7 ORC ORC Anlage Anlage - Oerlinghausen Schema Holzfeuerung mit Thermalölkessel Brennstoff => ORC ORC Anlage Anlage - Oerlinghausen Strom & Wärme aus Holz über Thermalöl und ORC- Prozess Übergabe Fernwärme FW-Netz Oerlinghausen 14 Holzweg 7

8 ORC-Holzheizkraftwerk Oerlinghausen ORC- Prozess - Das Heizkraftwerk Oerlinghausen Rauchgas- Reinigung Thermalölkesse ll Feuerbox Feuerbox ORC-Modul mit mit Turbine Achswaage Schubboden als als 2-Tageslager ORC-Holzheizkraftwerk Oerlinghausen PC - Überwachung Holzkessel - Anlage Holzweg 8

9 Danke für f r Ihre Aufmerksamkeit Holzweg 9

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