Wie fit ist Ihre KWK-Anlage wirklich?

Optimierungsansätze bei bestehenden KWK-Anlagen

Herzlich Willkommen

12. KWK-Impulstagung

Bingen, 06.12.2018

Sebastian Koch, Pfalzwerke AG

Kurzvorstellung Pfalzwerke Energiedienstleistungen

Erfolgsfaktoren beim Betrieb einer KWK-Anlage

Effizienz beurteilen / Probleme erkennen

Optimierungsansätze und -potentiale

Effizienzoptimierung – Wie gehe ich vor?

Praxisbeispiel

Fazit

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Inhalt

Pfalzwerke heute

Pfalzwerke Energiedienstleistungen

Wer wir sind

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Zuverlässiger

Partner

Strom-, Gas- und

Wärmeversorger der Region

Wirtschaftliche und

umweltfreundliche

Energieerzeugung

Überwiegend in kommunaler

Hand

Eckdaten PW-Konzern 2017:

Umsatz: ca. 1.300 Mio. €

Mitarbeiter: ca. 1.160

Pfalzwerke heute. Seit über 100 Jahren der führende

Energieversorger in der Pfalz und im Saarpfalz-Kreis.

Pfalzwerke Energiedienstleistungen. Sauber und komfortabel.

Dezentrale Energiekonzepte für jeden Bedarf.

• ca. 120 Contractingprojekte seit 1995

• 25 Biomasse-Projekte (80 kWth … 26 MWth)

• 12 nahwärmeversorgte Wohngebiete

• Getätigte Investitionen: < 500 Mio. € (inkl. EE)

Kraft-Wärme-Kopplung

Biomasse - Nahwärmenetz

Erdgas-Brennwerttechnik

Wärmepumpen

Unsere Leistungen:

• Planung

• Bau

• Finanzierung

• Betrieb

Elektromobilität

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Erfolgsfaktoren

Effizienz beurteilen

Probleme Erkennen

Optimierungspotentiale

Herausforderung BHKW

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Erfolgsfaktoren. Beim Betrieb einer KWK-Anlage.

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+ Optimale Einbindung

+ Optimale Auslegung

In der Planungsphase

+ Maximale Anlageneffizienz

+ Effizientes Monitoring

+ Kontinuierliche Optimierung

In der Betriebsphase

+ Maximale Auslastung

+ Schnelles Störungsmanagement

+ Hohe Anlagenverfügbarkeit

+ Optimale Regelung

Effizienz. Wie messe ich die Produktivität einer KWK-Anlage?

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Leistungsbezogener Wirkungsgrad (Herstellerangaben):

• Elektrischer Wirkungsgrad: ηel = Pel / PW(brutto / netto)

• Thermischer Wirkungsgrad: ηth = Pth / PW

• Gesamtwirkungsgrad: ηges = (Pel + Pth) / PW

Arbeitsbezogener Nutzungsgrad (Energiemessungen im realen Betrieb):

• Elektrischer Nutzungsgrad: ζel = A / WBr (brutto / netto)

• Thermischer Nutzungsgrad: ζth = Q / WBr

• Gesamtnutzungsgrad: ζges = (A + QBHKW) / WBr

Auslastung der Anlage:

• Vollbenutzungsstunden: VBH = A / Pel

In der Praxis über folgende Kennzahlen:

Schwierigkeiten. Welche Probleme treten in der Praxis auf?

• BHKW taktet häufig bzw. viele Starts / Stopps

• Anlage und / oder Wärmepufferspeicher schlecht dimensioniert

• Probleme mit hydraulischer/regelungstechnischer Einbindung, z.Bsp. Schichtung der

Pufferspeicher

• Zu hohe Rücklauftemperaturen der Heizkreise

• BHKW läuft häufig in Teillast

• Verringert elektrische Effizienz

• Ggfs. Zusatzkosten bei Wartungsverträgen

• Abgaswärmetauscher sind verunreinigt (Heizungs- oder Abgasseitig)

• Schlechte Thermische Anlageneffizienz

• Erhöhter Verschleiß der Anlage (Verkalkung, Temperaturspannungen im Material, Korrosion)

• Luftansaugung ist verunreinigt / zu geringe Zuluftmenge

• Erhöhung der Ansaugtemperatur führt zu Effizienz-/Leistungsminderung

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Modifikation. Technische Optimierungsansätze.

– Start-/Stopp-Anzahl minimieren

– Absenkung der Rücklauftemperaturen

– Optimierung Druckhaltung und Nachspeisung

– Überprüfung der Wartungsverträge und Wartungsintervalle

– Nachrüstung eines Wärmemengenzählers

– Einbau eines Brennwertwärmetauschers

– Fernüberwachung -> SCHNELLE REAKTIONSZEITEN ->

Organisation Betriebsführung / Störungsmanagement!

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Wirtschaftliches Potential. Beispiel - BHKW mit 250 kWel.

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Laufzeitverlängerung um 200 VBH , Wirkungsgradverbesserung um 5% (thermisch)

2.141

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786 1.358 650

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DB:

15.500 €

KWK-Fitnessoffensive

KWK. Fitness-Check und Fitness-Programm

Unsere Leistungen für Anlagenbetreiber

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1. KWK-Fitnesstest: der Effizienz-Check

• Individuelle Beratung bei Ihnen vor Ort

• Techn. Bestandsaufnahme durch unsere Experten

• Betriebsauswertung und Benchmarkanalyse

• Identifizierung von Optimierungspotenzial

2. KWK-Fitnessprogramm: Modulare Betriebsführungsunterstützung

• Aufschaltung auf Pfalzwerke Data Control Center

• Fernüberwachung inkl. Störungsanalyse und Störungsbehebung (24/7)

• Inspektion, Instandhaltung, Revision

• Bedienung und Einstellung der Anlage

• Energieberichte und Optimierung

• Unterstützung bei Antragswesen und Meldepflichten

• KWK-Direktvermarktung

Praxisbeispiel

Modernisierung BHKW Heilig-Geist-Hospital, Bingen

1. Ausgangslage:

2 Alt-BHKW, je ca. 250 kWel, Anlage seit Frühjahr stillgelegt

2. Analyse und Konzept:

Modernisierung nach KWKG oder Ersatz wirtschaftlich nicht sinnvoll, stattdessen

Generalüberholung

BHKW überdimensioniert aufgrund von zwischenzeitlich stillgelegter AKM

3. Maßnahmen zur Umsetzung

Demontage Alt-BHKW

Generalüberholung Motor, Aufbereitung Generator

Anpassung BHKW-Steuerung und Aufschaltung Fernüberwachung

Übernahme Betriebsführung inkl. Wartung, Fernüberw., Optimierung, Finanzierung

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Fazit

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Die Praxis zeigt: Bei vielen BHKW ist noch „Luft nach oben“

Teilweise erhebliches Optimierungspotential

Spezifisches Know-How notwendig

Unsere Experten unterstützen Sie gerne

Mehr erfahren Sie unter www.pfalzwerke.de/kwk-effizienz

Vielen Dankfür Ihre Aufmerksamkeit.

PFALZWERKE AKTIENGESELLSCHAFT

Bereich Energiedienstleistungen – ED

Sebastian Koch

0621 585 2593

Sebastian.Koch@pfalzwerke.de

www.pfalzwerke.de16