Voraussetzungen zum Einsatz von BHKWs Zusammenhänge und Beispiele Hochschule für Künste, Bremen am 21.04.2016 Dipl. Ing. Heinz Eggersglüß, UTEC GmbH Titel
Wesentliche Wirtschaftlichkeitsparameter BHKW-Laufzeit: Beispiel: 34 kwel Stromselbstnutzung 50 % Strompreis Selbst 15 ct/kwh Fazit: Es muss eine Laufzeit von mindestens 5.000 h/a mit vollständiger Wärmenutzung erreicht werden, um eine akzeptable Wirtschaftlichkeit zu erreichen. Stromerlös: Mittlerer Stromerlös BHKW-Strom hängt von mehreren Faktoren ab: Beispielparameter < 50 kw Strompreis Selbstnutzung 15,00 ct/kwh Abgabe EEG-Umlage -2,47 ct/kwh Stromerlös Einspeisung 2,5 ct/kwh Stromerlös verm. Netznutzung 1,6 ct/kwh KWK Bonus Selbstnutzung 4,0 ct/kwh KWK Bonus Einspeisung 8,0 ct/kwh Dimensionierung Wärme
Wesentliche Wirtschaftlichkeitsparameter Stromerlös: Beispiel: 34 kwel BHKW-Laufzeit 6.000 h/a Fazit: Es muss ein Stromselbstnutzungsanteil von mindestens 50 % erreicht werden, um eine Akzeptable Wirtschaftlichkeit zu erreichen. Anmerkung: Das KWKG 2016 bringt nur relevante Vorteile, wenn man Amortisationszeiten von mehr als 5 Jahre akzeptiert. W-Parameter
Dimensionierung nach dem Wärmebedarf BHKWs werden wärmegeführt betrieben, d.h. Dimensionierung in der Regel nach dem Wärmebedarf BHKWs benötigen lange jährliche Laufzeiten um eine Wirtschaftlichkeit zu erreichen, Mindestlaufzeit 5.000 h/a Faustzahl: BHKW-Wärmeleistung = 20 25 % der Gesamtwärmeleistung el. BHKW-Leistung = ca. 10-15 % der Gesamtwärmeleistung Beispiel: Wärmesystem mit Sommerwärmebedarf Wärmesystem ohne Sommerwärmebedarf BHKW Laufzeit 5.865 h/a BHKW Laufzeit 4.850 h/a Dimensionierung Wärme
Dimensionierung nach dem Strombedarf BHKW Erlöse stark abhängig von der Stromnutzung Beispiel: Stromselbstnutzungsanteil kleines Hallenbad Beispielparameter wie oben 140 el. Lastgang el. BHKW Selbst- KWK- mittlerer Leistung nutzung Bonus Strompreis kw % ct/kwh ct/kwh 50 99 4,04 16,49 75 88 4,11 15,63 100 76 4,34 14,86 125 63 4,21 13,63 150 52 4,25 12,76 Leistung in KW 120 100 80 60 40 20 0 Anmerkung: Zahlung KWK-Bonus < 50 kw: 60.000 h Zahlung KWK-Bonus > 50 kw: 30.000 h 0:15 1:45 3:15 4:45 6:15 7:45 9:15 10:45 12:15 13:45 15:15 16:45 18:15 19:45 21:15 22:45 Fazit: Es gehen viele Parameter/Abhängigkeiten ein, die eine BHKW- Projektierung immer berücksichtigen muss! Dimensionierung Strom
Beispiel 1: BHKW Autowerkstatt/Tankstelle/Waschanlage Energiebedarf Erdgas Strom 675.000 kwh/a Hs 328.000 kwh/a BHKW 2 Module, 1 x 22 kw, 1 x 16 kw Laufzeit 5.100 h/a (2015) Stromproduktion 191.000 kwh/a Stromselbstnutzung 74 % (143.000 kwh/a) Investition 111.000 Jahresüberschuss 20.000 /a Stat. Amortisation 5,7 a Mindererlös bei KWKG 2016: 600 /a CO2-Einsparung 63 t/a, 20 % Dimensionierung Strom
Beispiel 2: Käsewerk Energiebedarf Wärmebedarf Niedertemperatur 615.000 kwh/a (NT-Wärme (Reinigung ganzjährig und Heizung) wird über Dampfkessel erzeugt) Strom 2,4 Mio kwh BHKW 1 x 50 kwel Laufzeit 6.200 h/a (2015) Stromproduktion 310.000 kwh/a Stromselbstnutzung 100 % Investition 135.000 Jahresüberschuss 48.000 /a Stat. Amortisation 2,8 a Mindererlös bei KWKG 2016: 4.500 /a CO2-Einsparung 130 t/a Dimensionierung Strom
Beispiel 3: Jugendhilfeeinrichtung Energiebedarf Heizölbedarf Strom 470.000 kwh/a 92.500 kwh/a BHKW 1 x 20 kwel Laufzeit 4.900 h/a (2015) Stromproduktion 96.500 kwh/a Stromselbstnutzung 50 % Investition 71.000 Jahresüberschuss 13.500 /a Stat. Amortisation 5,3 a Mehrerlös bei KWKG 2016: 600 /a CO2-Einsparung 49 t/a, 30 %
Beispiel 4: Nahwärme für Schule und Wohnungsbau (Projekt ist derzeit in der Projektierung) Energiebedarf Wärmebedarf 1.975.000 kwh/a BHKW 1 x 112 kwel Laufzeit 6.200 h/a Stromproduktion 695.000 kwh/a Stromselbstnutzung 2 % (nur Energiezentrale) Investition 230.000 Jahresüberschuss 39.000 /a für 5 Jahre (30.000 h) Jahresüberschuss -6.250 /a nach 5 Jahre CO2-Einsparung 49 t/a, 30 % Projekt wird trotz Unwirtschaftlichkeit bei Beachtung der reinen BHKW-/Energiekosten Wegen besserem Primärenergiefaktor weiter Verfolgt (geförderte energetische Sanierung).
Zusammenfassung Es gibt viele Standorte, an denen der BHKW Betrieb gut wirtschaftlich ist. BHKWs brauchen lange jährliche Laufzeiten, d.h. einen Sommerwärmebedarf. BHKWs brauchen eine hohe Stromvergütung, d.h. i.d.r. einen hohen Stromselbstnutzungsanteil. Das KWKG 2016 hat die wirtschaftlichen Bedingungen für Kleinanlagen (< 50 kw) geringfügig verschlechtert. Das KWKG 2016 hat die wirtschaftlichen Bedingungen für größere Anlagen (> 50 kw) etwas verbessert. Zusammenfassung