Zertifizierung von KWK-Anlagen, EU-Hocheffizienzkriterium, Ermittlung des KWK-Stroms

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1 , EU-Hocheffizienzkriterium, Ermittlung des KWK-Stroms AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 1

2 » EU-KWK-Richtlinie und KWK2009 Die EU-KWK-Richtlinie verpflichtet die Mitgliedsstaaten nicht die Betreiber von KWK-n Für die Betreiber von KWK-n in Deutschland gilt nur was in deutschen esetzen geregelt ist. Verbindlich in Deutschland ist, was im KWK2009 geregelt ist. AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 2

3 » EU-KWK-Richtlinie und KWK2009 In 3 (11) KWK2009 ist definiert wann eine hocheffizient im Sinne des esetzes ist. 6 (1) KWK2009 setzt eine Zulassung beim BAFA voraus, um einen Anspruch auf Zahlung eines Zuschlages zu erhalten. Der Antrag hierfür muss ein Sachverständigengutachten über die Eigenschaften der enthalten 6 (1) Nr. 5 KWK2009 (Ersatzweise: Herstellerunterlagen für kleine serienmäßig hergestellte n). NEU: Im Rahmen des Sachverständigengutachtens ist für neue und modernisierte KWK-n, die ab dem wieder in Dauerbetrieb gehen nachzuweisen, dass sie hocheffizient im Sinne der EU-KWK-Richtlinie sind. AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 3

4 » KWK2009 und das Arbeitsblatt FW 308 Auf das Arbeitsblatt FW 308 wird im Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz an zwei Stellen verwiesen: 1. Bei der Erstellung des utachtens zur Feststellung der Eigenschaften der KWK-, die für die Feststellung des Vergütungsanspruches erforderlich sind ( 6 (1) Nr. 5). 2. Bei der Jahresabrechnung für den Nachweis des eingespeisten bzw. gelieferten KWK-Stroms ( 8 (1). AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 4

5 » Arbeitsblatt FW 308 Was ist neu? Bezüglich der im esetz zitierten Abschnitte der FW 308 hat sich inhaltlich an der FW 308 nichts geändert. NEU: Im egensatz zum Nachweis des eingespeisten bzw. gelieferten KWK-Stroms, der ausschließlich auf der Basis von Nettowerten erfolgt, ist der Hocheffizienznachweis mit der KWK-Bruttostromerzeugung zu führen. Deshalb sind folgende Punkte neu: 1. Die neue FW 308 unterscheidet durchgehend Brutto- und Nettowerte 2. Ergänzt wurde die Ermittlung aller Werte, die für den Hocheffizienznachweis nach EU-KWK-Richtlinie erforderlich sind. 3. Im Anhang wurden zum besseren Verständnis Beispiele ergänzt. AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 5

6 » Voraussetzungen für den Anspruch auf einen Zuschlag Was sind die Voraussetzungen für den Anspruch auf Zuschlag nach dem KWK2009: 1. Zulassung beim BAFA [ 6 (1)]: b) Sachverständigengutachten (Ausnahme: Serienmäßig hergestellte kleine KWK-n Herstellerunterlagen) 2. Anschluss an ein Netz für die allgemeine Versorgung: a) unmittelbar 4 (3a), wenn KWK-Strom eingespeist wird b) mittelbar 4 (3a), wenn KWK-Strom nicht in ein Netz der allg. Versorgung eingespeist wird 3. Anbringung von Mess-Stellen [ 8 (1)]: a) n > 2 MW (für Brennstoff, Strom und KWK-Nutzwärme) b) n < 2 MW (für Strom) wenn die nicht über Vorrichtungen zur Abwärmeabfuhr verfügt AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 6

7 » Das Sachverständigengutachten im Rahmen der Zulassung Brennstoffwärme P W Eigenbedarf 8 kw 2108 kw Abwärme Strom P el Bne 780 kw KWK-Nutz- Wärme P Q Bne KWK 1033 kw Beispiel: BHKW-Daten im Auslegungszustand Brennstoffwärmeleistung P W : kw Elektrische Bruttobetriebsleistung P el Bbr : 788 kw Elektrische Nettobetriebsleistung P el Bne : 780 kw KWK-Nutzwärmeleistung P Q Bne KWK : kw AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 7

8 » Festlegung der n und Mess-Stellen P W 2108 kw Eigenbedarf Abwärme Strom P el Bne Brennstoffwärme 780 kw KWK-Nutz- Wärme P Q Bne KWK 1033 kw AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 8

9 » Exkurs: Was gehört nicht zum KWK-Prozess? Vorgelagerte Prozesse zur Brennstoffaufbereitung Nachgelagerte Prozesse zur Weiterverarbeitung der Produkte Strom und Wärme sowie zur Reststoffverwertung z. B. für: z. B. für asförmige Brennstoffe: asverdichtungsstationen asentspannungsstationen Fermenter Flüssige Brennstoffe: n zur Ölaufbereitung Druckerhöhungsstationen im Fernwärmenetz n zur ipstrocknung ipsmühlen Schlackemühlen Feste Brennstoffe: Kohlemühlen n zur Holztrocknung ehören nicht zum KWK-Prozess! AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 9

10 » NEU! Was ist hinsichtlich der EU-KWK-Richtlinie zur beachten? P W 2108 kw Eigenbedarf 8 kw Abwärme Strom (P el Bne 780 kw) P el Bbr 788 kw) Brennstoffwärme KWK-Nutz- Wärme P Q Bne KWK 1033 kw Die EU-KWK-Richtlinie berechnet die Primärenergieeinsparung und die brutto! (d.h. ohne Abzug des Eigenbedarfs) AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 10

11 » Kennzahlen im Auslegungszustand - P W 2108 kw Eigenbedarf 8 kw Abwärme (netto) 780 kw = 0, kw Für die Überprüfung der zuschlagfähigen KWK-Nettostromerzeugung nach FW 308 Strom (P el Bne 780 kw) P el Bbr 788 kw) Brennstoffwärme KWK-Nutz- Wärme P Q Bne KWK 1033 kw (brutto) 788 kw = 0, kw Für die Angaben im Rahmen der EU-KWK-Richtlinie AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 11

12 » Kennzahlen im Auslegungszustand - Nutzungsgrad P W 2108 kw Eigenbedarf 8 kw Abwärme KWK-Nutzungsgrad (netto) 780 kw kw = 0, kw Zur Überprüfung des KWK- Brennstoffeinsatzes für die Berechnung der Primärenergieeinsparung nach FW 308 Strom (P el Bne 780 kw) P el Bbr 788 kw) Brennstoffwärme KWK-Nutz- Wärme P Q Bne KWK 1033 kw KWK-Nutzungsgrad (brutto) 788 kw kw = 0, kw Zur Überprüfung der Schwellenwertes (0,75) für BHKW im Rahmen der EU-KWK-Richtlinie AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 12

13 » Exkurs: Was sind Vorrichtungen zur Abwärmeabfuhr? Brennstoffwärme Eigenbedarf Strom P el Bne 780 kw KWK-Strom P el Bne KWK 380 kw P W P W KWK 2108 kw 1028 kw KWK-Nutz- Wärme Abwärme P Q Bne KWK 1033 kw Q Öl 152 kw 7% Q Wasser 290 kw 14% Q Abgas 591 kw 28% AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 13

14 » Exkurs: Was sind Vorrichtungen zur Abwärmeabfuhr? Eigenbedarf Strom P el Bne 780 kw KWK-Strom P el Bne KWK 380 kw Brennstoffwärme P W 2108 kw P WKWK 1027 kw 591 kw KWK-Nutz- Wärme Abwärme P Q Bne KWK 1033 kw Q Öl 152 kw 7% Q Wasser 290 kw 14% Q Abgas 591 kw 28% AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 14

15 » Nachweis der Hocheffizienz für den Auslegungszustand P W 2108 kw Eigenbedarf 8 kw Abwärme 1. Schritt: Übergang von 2. Schritt: Prüfen! Leistungswerten auf Jahreswerte A Bbr = P el Bbr Auslastung X h/a Q Bne KWK = P Q Bne KWK Auslastung X h/a W KWK = P W Auslastung X h/a Strom (P el Bne 780 kw) P el Bbr 788 kw) Brennstoffwärme KWK-Nutz- Wärme P Q Bne KWK 1033 kw AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 15

16 » Nachweis der Hocheffizienz für den Auslegungszustand P W 2108 kw Eigenbedarf 8 kw Abwärme 2. Schritt: Prüfen ob der Schwellenwert (0,75 für BHKW ) nach EU-KWK-Richtlinie überschritten wurde? A Bbr + Q Bne KWK > 0,7500 W KWK 2. Schritt: Prüfen! Strom (P el Bne 780 kw) P el Bbr 788 kw) Brennstoffwärme KWK-Nutz- Wärme P Q Bne KWK 1033 kw Wenn NEIN, dann muss der KWK-Prozess in der KWK- zunächst nach FW 308 identifiziert werden (siehe Exkurs: n zur Abwärmeabfuhr). AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 16

17 » Nachweis der Hocheffizienz für den Auslegungszustand P W 2108 kw Eigenbedarf Abwärme 3. Schritt: Bildung von zwei Kennzahlen Strom P el Bbr 788 kw Brennstoffwärme KWK-Nutz- Wärme P Q Bne KWK 1033 kw A Bbr KWK 788 kw X h/a = = 0,3737 W KWK kw X h/a Q Bne KWK kw X h/a = = 0,4900 W KWK kw X h/a AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 17

18 » Einmaliger Nachweis der Hocheffizienz für den Auslegungszustand 4. Schritt: Ermittlung des Referenzwertes Strom 4.1 Korrektur Inbetriebnahmejahr ANHAN I - harmonisierte Wirkungsgrad- Referenzwerte zur EU-KWK-RL Auszug für Erdgas Die harmonisierten Wirkungsgrad-Referenzwerte für die getrennte Erzeugung von Strom in nachstehender Tabelle beruhen auf dem Netto-Heizwert und ISO-Standardbedingungen (15 C Umgebungstemperatur bei 1,013 bar und 60 % relativer Luftfeuchtigkeit) ,5% ,5% ,5% ,5% ζ Ref A, v = 52,5 % Jahr der Inbetriebnahme: 2009 Jahr der Berechnung: 2009 Jahr des Referenzwertes: 2009 Wenn Inbetriebnahme und Berechnungsjahr mehr als 10 Jahre auseinander liegen, dann ist der Referenzwert für das Inbetriebnahmejahr minus 10 Jahre zu verwenden. Beispiel: Die geht 2009 in Betrieb und die Berechnung erfolgt für das Jahr AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 18

19 » Nachweis der Hocheffizienz für den Auslegungszustand 4. Schritt: Ermittlung des Referenzwertes Strom 4.2 Klimakorrektur ANHAN III - harmonisierte Wirkungsgrad- Referenzwerte zur EU-KWK-RL Es werden folgende Korrekturen vorgenommen: Herabsetzung des Wirkungsgrades um 0,1 Prozentpunkte für jedes rad Celsius über 15 C; Heraufsetzung des Wirkungsgrades um 0,1 Prozentpunkte für jedes rad Celsius unter 15 C. Außentemperatur Korrektur Wirkungsgrad 17 C -0,20 16 C -0,10 15 C 0,00 14 C 0,10 13 C 0,20 12 C 0,30 11 C 0,40 Beispiel: mittlere Jahresaußentemperatur 10 C ζ Ref A, v = 52,5 % + 0,50 % = 53,0 % 10 C 0,50 9 C 0,60 AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 19

20 » Nachweis der Hocheffizienz für den Auslegungszustand 4. Schritt: Ermittlung des Referenzwertes Strom 4.3 Korrektur vermiedene Netzverluste ANHAN IV - harmonisierte Wirkungsgrad- Referenzwerte zur EU-KWK-RL Korrekturfaktoren für vermiedene Netzverluste: Netzspannung: > 100 kv 50 kv 0,4 kv < 200 kv 200 kv 100 kv 50 kv 0,4 kv ins Netz eingespeister Strom 1,000 0,985 0,965 0,945 0,925 vor Ort verbrauchter Strom Beispiel: 80% wird eingespeist 20% vor Ort verbraucht. 0,985 0,965 0,945 0,925 0,860 ζ Ref A = 53,0 % ( 80 % 0, % 0,860) = 48,3 % AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 20

21 » Nachweis der Hocheffizienz für den Auslegungszustand 5. Schritt: Ermittlung des Referenzwertes Wärme ANHAN II - harmonisierte Wirkungsgrad- Referenzwerte zur EU-KWK-RL Auszug für Steinkohle, Heizöl und Erdgas Brennstoff Steinkohle Öl Erdgas Dampf / Heißwasser 88% 89% 90% Dampf mit Kondensat- Rückführung 83% 84% 85% Beispiel: Es wird Heißwasser erzeugt ζ Ref Q = 90,0 % unmittelbare Nutzung von Abgasen (**) 80% 81% 82% (**) Die Werte für die unmittelbare Nutzung von Wärme sind zu verwenden, wenn die Temperatur 250 C oder mehr beträgt. AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 21

22 » Berechnung der Primärenergieeinsparung (PEE) 6. Schritt: Berechnung der Primärenergieeinsparung (PEE) Referenzsystem KWK- Strom: A Bbr KWK = 0,3737 W KWK Q Bne KWK = 0,4900 W KWK Beispiel: ζ Ref A = 0,4834 Referenzsystem Wärme: ζ Ref Q = 0, PEE = 1 - = 24,1 % 0,3737 0, ,4834 0,9000 AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 22

23 » Nachweis der Hocheffizienz für den Auslegungszustand 7. Schritt: Hocheffizienznachweis A. Alle KWK-n müssen grundsätzlich eine Primärenergieeinsparung von mehr als 10% nachweisen: PEE > 10% B. Ausnahme: Für kleine KWK-n (< 1 MW elektrisch). Diese müssen nur nachweisen, dass eine Primärenergieeinsparung erfolgt: PEE > 0% Beispiel: BHKW 0,788 MW elektrisch PEE = 24,1 % PEE > 10 % Die ist hocheffizient. AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 23

24 » Bestimmung der vorläufigen KWK-Nettostromerzeugung W = ,1 MWh Q Öl Q Öl + Q Wasser Q Wasser Eigenbedarf Abwärme + 56,7 MWh ++ Q Abgas Brennstoffwärme Strom A Bne = 4.670,5 MWh KWK-Nutz- Wärme Q Bne KWK = 6.136,1 MWh Jahresnutzungsgrad (4.670, ,1) MWh = 0, ,1 MWh AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 24

25 » Bestimmung der vorläufigen KWK-Nettostromerzeugung KWK-Nutz- Brennstoffwärme W = ,1 MWh WKWK, v = 5.992,3 MWh Q Öl Q Wasser Eigenbedarf Abwärme 56,7 MWh + Q Öl + Q Wasser Q Abgas ++ Jahresnutzungsgrad Strom ABne = 4.670,5 MWh ABne KWK, v = 2.168,4 MWh Wärme Q Bne KWK = 2.625,5 MWh (4.670, ,5) MWh = 0, ,1 MWh KWK-Strom 4.670,5 MWh 0,4643 = 2.168,4 MWh AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 25

26 » Überprüfung mit der leistungsbezogenen W = ,1 MWh WKWK = 5.334,8 MWh Eigenbedarf Abwärme vorl. arbeitsbezogene (netto): 2.168,4 MWh = 0, ,5 MWh 56,7 MWh Strom A Bne = 4.670,5 MWh A Bne KWK = 1.982,4 MWh Brennstoffwärme KWK-Nutz- Wärme Q Bne KWK = 2.625,5 MWh größer als leistungsbezogener Wert netto (0,7551)? JA dann ist der KWK-Strom mit der leistungsbezogenen 0,7551 zu ermitteln: 2.625,5 MWh X 0,7551 = 1.982,4 MWh AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 26

27 » Literaturhinweise RICHTLINIE 2004/8/E DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 11. Februar 2004 über die Förderung einer am Nutzwärmebedarf orientierten Kraft-Wärme-Kopplung im Energie-binnenmarkt und zur Änderung der Richtlinie 92/42/EW. EU-KWK-RL: ENTSCHEIDUN DER KOMMISSION vom 21. Dezember 2006 zur Festlegung harmonisierter Wirkungsgrad-Referenzwerte für die getrennte Erzeugung von Strom und Wärme in Anwendung der Richtlinie 2004/8/E des Europäischen Parlaments und des Rates. L 32/183. EU-REFERENZWERTE: esetz zur Förderung der Kraft-Wärme-Kopplung. KWK2009. BBl. noch nicht veröffentlicht. AFW- Arbeitsblatt FW 308 Entwurf: Zertifizierung von KWK-n - Ermittlung des KWK-Stromes September AFW, Stresemannallee 28, Frankfurt am Main. AFW Der Energieeffizienzverband für Wärme, Kälte und KWK e. V. Seite 27