Fernwärme. Biomassenutzung mit Heissluft-Turbine. Philipp Lüscher Schmid AG, energy solutions, Eschlikon

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Vincent Hermann Lorentz
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1 Fernwärme DIE KOMFORT-ENERGIE Biomassenutzung mit Heissluft-Turbine Philipp Lüscher Schmid AG, energy solutions, Eschlikon

2 Traktanden 1. Ausgangslage 2. Entwicklungsziele Schmid AG 3. Technologie 4. Aktuelle Betriebserfahrungen 5. Rahmenbedingungen 6. Wirtschaftlichkeitsberechnung Projekt Oberdiessbach 7. Ausblick 2

3 Ausgangslage Stromerzeugung aus Holz / Biomasse Verschiedenste Technologien in Entwicklung: Vergasungsprozesse Stirlingmotor ORC-Anlagen Dampfprozesse Wirtschaftlichkeit: ORC Prozesse ab ca. 400 kwel, bzw. Dampfprozesse ab ca kwel Extern gefeuerte Gasturbine: Potential im kleinen Leistungsbereich Neuentwicklung der Schmid AG: Pilot- und Demonstrationsanlage in Eschlikon 3

4 Entwicklungsziele Schmid AG Entwicklungsziel: WKK-Anlage 100 kw elektrisch Hackschnitzel W20 W50 Industrieausführung 4

5 Technologie: Heissluftkreislauf Luft, 20 C 750 C Kompressor Turbine + Generator Abgastemperatur 130 C 500 C H2O 70 C ECO H2O 180 C Wärmeübertrager Rezirkulation 280 C 500 C, Luft Verbrennung, 850 C Rostfeuerung 5

6 Technologie: Dimensionen / Ausführung Höhe: 8 m Breite: 3 m Tiefe: 7 m 6

7 Aktuelle Betriebserfahrungen Inbetriebnahme Prototyp: November 2011 elektrische Leistung: kw brutto elektrischer Eigenverbrauch: ca. 15 kw thermische Leistung: 355 kw elektrischer Wirkungsgrad: ca. 15% thermischer Wirkungsgrad: ca. 62% (mit Abluftnutzung) bisher gefahrene Stunden: ca h bisher erzeugte el. Leistung: ca kwh Wartungsaufwand: Kontrolle Zuluftfilter, Ölstand, Kühlung sowie jährliche Reinigung des HLWÜ Wechsel der Turbinenlager: alle h 7

8 Rahmenbedingungen Elektrische Brutto-Leist tung [kw] kw kw kw kw kw kw kw kw kw kw kw Temperaturabhängige Leistungskurve 0.00 kw Kompressor Eintrittstemepratur [ C] Norm Eschlikon Oberdiessbach 8

9 Rahmenbedingungen 100 Erwartungswerte mittlere Leistung temperatur- und höhenkorrigiert Elektrische Brutto-Leist tung [kw] Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jahr Eschlikon Oberdiessbach

10 Projektdaten Oberdiessbach KEV-Abklärung: Volllaststunden: Erzeugte el. Energie Eingespeiste el. Energie h / a kwh / a kwh / a Genutzte therm. Energie kwh / a Vernichtete therm. Energie kwh / a Wärmenutzungsgrad 61.2 % Stromnutzungsgrad 13.6 % Wärmenutzungsgrad [%] 80 Mindestanforderung Stromnutzungsgrad [%] 10

11 Projektdaten Oberdiessbach Grundlagen Wirtschaftlichkeitsberechnung: Investitionen: Heissgasturbine HLT-100 CHF Installationen CHF Kalk. Zinssatz 4% Abschreibungsdauer 10 Jahre Betriebskosten: Schnitzelpreis (inkl. Transport): CHF / Sm3 (4.4 Rp. / kwh) Hilfsenergie (Wasser, Druckluft): CHF / Jahr Ascheentsorgung: CHF / Jahr Wartung / Unterhalt CHF / Jahr Betriebsertrag (Basis = Betriebsstunden): Verkauf thermische Energie: 8 Rp. / kwh Verkauf elektrische Energie: 35.8 Rp. / kwh (KEV + nat. Holz Bonus) 11

12 Projektdaten Oberdiessbach Ergebnisrechnung: Rohertrag = CHF / Jahr Aufwand = CHF / Jahr Differenz = CHF / Jahr Fazit: Rentabilität zur Zeit nur mit Einspeisevergütung (KEV) gegeben Hohe Unterhaltskosten als Reserveposten aufgrund fehlender Betriebserfahrung Kalkulatorischer Zinssatz 4% Voraussichtliche Lebensdauer der Anlage mind. 15 Jahre (Abschreibungsdauer 10 Jahre) 12

13 Ausblick Langzeittest der Demonstrationsanlage in Eschlikon Platzierung von 2 Nullserie Anlagen im Feldversuch Verbesserungen Nullserie in Arbeit: z.b.: Senkung Eigenstrombedarf Wirkungsgradsteigerung Erhöhung Wartungsfreundlichkeit Senkung Herstellkosten Weiterentwicklung der Anlage in ein kommerzielles Produkt 13

14 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 14

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