Partner: Repotec Umwelttechnik GmbH • EVN AG • Güssinger Fernwärme GmbH • Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften der Technischen Universität Wien (Sitz der ARGE) RENEWABLE ENERGY NETWORK AUSTRIA [energy from biomass] „Technoökonomische Studie zur Biomasse-KWK“ und Überleitung zur aktuellen Studie „Optimierte KWK-Systeme“
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„Technoökonomische Studie zur Biomasse-KWK“ und ... file[energy from biomass] RENEWABLE ENERGY NETWORK AUSTRIA Inhalt und Methodik Studie TU Wien ¾Charakterisierung der technischen
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Partner:Repotec Umwelttechnik GmbH • EVN AG • Güssinger Fernwärme GmbH •Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften der Technischen Universität Wien (Sitz der ARGE)
RENEWABLE ENERGY NETWORK AUSTRIA
[energy from biomass]
„Technoökonomische Studie zur Biomasse-KWK“
und Überleitung zur aktuellen Studie „Optimierte KWK-Systeme“
[energy from biomass]
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Inhalt und MethodikInhalt und MethodikStudie TU Wien
Charakterisierung der technischen Verfahren zur KWK aus Biomasse
Erhebung von technischen und wirtschaftlichen Daten konkreter Anlagen aus der Praxis
Wirtschaftlicher Vergleich der unterschiedlichen Technologien nach Einführung einer gleichen Basis
Vergleich mit anderen (ausländischen) neueren Studien
Ziel: Typische Stromgestehungskosten
Überleitung zur aktuellen Studie „Optimierte KWK-Systeme“
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Charakterisierung der technischen Verfahren zur KWK aus BiomasseCharakterisierung der technischen Verfahren zur KWK aus Biomasse
JahresvolllaststundenWärmeabsatzpreis ab Kraftwerk
Investförderung als verlorener ZuschussBiomassepreis
Kalkulatorische Betrachtungsdauer
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Einfluss der VolllaststundenEinfluss der Volllaststunden
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0 2000 4000 6000 8000 10000Total full load hours [h/a]
Elec
tric
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rodu
ctio
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sts
[€/M
Wh]
Fixed bed gasifier 3 MWth
ORC-Process 3 MWth
Steam engine 3 MWth
Fluidised bed gasifier 20 MWth
Steam turbine 20 MWth
No investment subsidies6 % p.a for 13 yearsFuel costs: 14 €/MWh
Full load hours p.a. for heat are set to 2/3 of the total full load hours p.a.Full load hours p.a. electricity: 6000 hFeed in tariffs heat: 20 €/MWh
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Stromgestehungskosten bei unterschiedlichen Stromgestehungskosten bei unterschiedlichen Absatzpreisen der WAbsatzpreisen der Wäärmerme
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0 10 20 30 40Feed in tariffs for heat [€/MWh]
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tion
cost
s[€
/MW
h]
Fixed bed gasifier 3 MWth
Steam engine 3 MWth
Steam turbine 20 MWth
No investment subsidiesInterest rates: 6 % p.a. for 13 yearsFuel costs: 14 €/MWh
Full load hours p.a.heat: 4000 hFull load hours p.a.electricity: 6000 h
ORC-Process 3 MWth
Fluidised bed gasifier 20 MWth
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Einfluss der Einfluss der InvestfInvestföörderungrderung
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0 10 20 30 40 50 60Investment subsidies [%]
Elec
tric
ity p
rodu
ctio
n co
sts
[€/M
Wh]
Fixed bed gasifier 3 MWth
ORC-Process 3 MWth
Steam engine 3 MWth
Fluidised bed gasifier 20 MWth
Steam turbine 20 MWth
6 % p.a. for 13 yearsFuel costs: 14 €/MWh
Full load hours p.a. heat: 4000 hFull load hours p.a. electricity: 6000 hFeed in tariffs heat: 20 €/MWh
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Fixed bed gasifier 3 MWth
Stromgestehungskosten bei unterschiedlichen Preisen fStromgestehungskosten bei unterschiedlichen Preisen füür r die eingesetzte Biomassedie eingesetzte Biomasse
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Fuel price [€/MWh]
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tric
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oduc
tion
cost
s[€
/MW
h]
Steam engine 3 MWth
Fluidised bed gasifier 20 MWth
Steam turbine 20 MWth
No investment subsidiesInterest rates: 6 % p.a. for 13 years
Full load hours p.a. heat: 4000 hFull load hours p.a. electricity: 6000 hFeed in tariffs heat: 20 €/MWh
Fluidised bed gasification 20 MWthSteam turbine 20 MWth
No investment subsidiesInterest rates: 6 % p.a for 13 yearsFuel costs: 14 €/MWh
Full load capacity heat: 4000 hFull load capacity electricity: 6000 hFeed in tariffs heat: 20 €/MWh
Fixed bed gasification 3 MWthSteam engine 3 MWth
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Bandbreite der derzeitigen Stromerzeugungskosten aus erneuerbareBandbreite der derzeitigen Stromerzeugungskosten aus erneuerbaren n Energien (Quelle: Energien (Quelle: NitschNitsch et. al 2004)et. al 2004)
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Zusammenfassung der bisherigen StudienZusammenfassung der bisherigen Studien
Studie beruht aus ausgeführten Anlagen, also auf realen belastbaren Daten
Notwendigkeit der Festlegung von Rahmenbedingungen für den Vergleich
Starke Abhängigkeit der Wirtschaftlichkeit von der Wärmeauskopplung
Starke Abhängigkeit der Stromgestehungskosten von der Anlagengröße
Starke Abhängigkeit der Stromgestehungskosten von den Brennstoffkosten
Kein großer Unterschied im Hinblick auf die Technologien
• Recherche nach Anlagen in Österreich und Auswahl von repräsentativen Systemen
• Untersuchung und Kostenerhebung der Einzelkomponenten− Dampfturbine− Kondensator− Wärmeabnehmer, Ermittlung Lastprofil− Evakuierungseinrichtungen− Eigenstrombedarf
• Bewertung des Standes der Technik
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Projekt Projekt –– Inhalte (2)Inhalte (2)
• Prozesssimulation verschiedenster Verschaltungen− Kondensator (Variation Temperatur, Bauart)− Detaillierte Betrachtung der Dampfturbinen− Variation der Evakuierungseinrichtung− Berechnung mit realistischen Lastprofilen der Wärmeabnehmer
• WirtschaftlichkeitsberechnungAuf Basis einer optimalen Anlagenvariante werden die Randbedingungen,
wie Brennstoffpreis variiert und die Stromgestehungskosten berechnet.
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Inhalt der PrInhalt der Prääsentationsentation
Ergebnisse:• Präsentation der Situation derzeit installierter KWK-Systeme• Berechnung der Stromgestehungskosten als Vergleichswert• Ermittlung der optimalen Anlagenverschaltung