Für die Energieerzeugung stehen zahlreiche Lösungen zur Auswahl. Wenn Gas als Brennstoff verwendet werden soll, müssen viele Kunden heutzutage die Vor- und Nachteile von Verbrennungsmotoren, Gasturbinen und anderen gasbetriebenen Lösungen abwägen. In diesem Artikel zeigen Expert:innen der INNIO Group Aspekte auf, die es bei der Auswahl von Energieerzeugungsanlagen zu beachten gilt.
Zunächst einige Hintergrundinformationen zu Verbrennungsmotoren: Sie werden in verschiedenen Branchen in zahlreichen Lösungen zur Energieerzeugung eingesetzt. Das Leistungsspektrum reicht dabei von weniger als 1 MW in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie bis hin zu 100-MW-Anlagen in großindustriellen Anwendungen. Darüber hinaus werden für große Stromversorger noch leistungsstärkere Projekte umgesetzt, etwa das vor Kurzem in Betrieb genommene 190-MW-Projekt für die Stadtwerke Kiel. Bei dieser großen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage (KWK) kommen Jenbacher J920 FleXtra Gasmotoren zum Einsatz.
Als Hersteller von zuverlässigen Verbrennungsmotoren (Produktlinien Jenbacher und Waukesha) mit einem elektrischen Wirkungsgrad zwischen 40% bis 50% wissen wir, dass man Gasmotoren von ihrer Leistung her gut mit Gasturbinen und anderen konventionellen Stromerzeugungstechnologien vergleichen kann. Zudem sind Gasmotoren mit anderen Arten von Anlagen, erneuerbaren Energiequellen und Batteriespeichern kompatibel, wodurch das Gesamtsystem effizienter und flexibler konfiguriert werden kann. Und schließlich werden Gasmotoren mit Erfolg bei der Modernisierung und beim Ausbau bestehender Energieerzeugungsinfrastruktur eingesetzt.
Was es bei der Auswahl von Energieerzeugungsanlagen zu beachten gilt
Uns sind kostengünstige, zuverlässige und umweltfreundliche Energieerzeugungslösungen genauso wichtig wie Ihnen. Daher empfehlen wir Ihnen, sich beim Vergleich verschiedener Technologien folgende Aspekte genau anzusehen:
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Kapitalaufwand (CAPEX)
Dieser Punkt steht auf der Prioritätenliste unserer Kunden ganz oben. Lösungen mit Gasmotoren erreichen äußerst konkurrenzfähige Kosten pro installiertem kW – egal ob das Anlagenprojekt nur einige hundert kW oder viele MW umfasst.
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Elektrischer und Gesamtwirkungsgrad
Wieviel Kraftstoff Ihre zukünftige Kraftwerksanlage verbrauchen wird, macht einen großen Unterschied im Ergebnis. In der Regel rechnet man 75% der für die Energieerzeugung anfallenden Kosten den Brennstoffkosten zu. Aus diesem Grund ist das Thema Effizienz von zentraler Bedeutung.
Jenbacher* Gasmotoren sind hocheffizient und erzielen einen maximalen elektrischen Wirkungsgrad von weit über 45%. Die Anlagen von Jenbacher und Waukesha* kommen bei Kraft-Wärme-Kopplungslösungen zum Einsatz und wandeln dabei hocheffizient die Primärenergie aus dem Brennstoff in Strom und Wärme um. Bei Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen ist sogar ein Gesamtwirkungsgrad von über 90% möglich.
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Zeitplan für die Fertigung und Inbetriebnahme der Anlagen
Die Herstellung von Komponenten für Gasmotorenkraftwerke von Jenbacher und Waukesha, inklusive Bau und Inbetriebnahme, dauert in der Regel 8 bis 16 Monate (bis zur Übergabe der Anlage, auch Commercial Operation Date genannt). Falls die gewünschte Anlage schon produziert und verfügbar ist, verkürzt sich der Zeitraum bis zur Übergabe entsprechend. Somit können Sie schon nach relativ kurzer Zeit von den Vorteilen der Energieerzeugung vor Ort mittels Gasmotoren profitieren.
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Modularität und Verfügbarkeit von Schlüsselfertigen Lösungen
Bei der Projektierung unserer Lösungen berücksichtigen wir bei der INNIO Group auch die Lieferung unserer Anlagen an den Aufstellort. Unsere Lösungen können in Gebäuden oder in einfach zu errichtenden modularen Einheiten verbaut werden. Zum Beispiel:
- Motoren der Jenbacher Baureihe 2, 3, 4 und 6 werden in Standard-Containern mit 2,4 und 3 Metern Breite verbaut.
- Jenbacher 920 FleXtra Motoren werden üblicherweise für eine sehr modulare Bauweise konzipiert.Dank der Modularität unserer Lösungen wird die Projektlogistik vereinfacht. Darüber hinaus kann Ihr Kraftwerk dank schlüsselfertiger Lösungen schneller in Betrieb genommen und später bei Bedarf schnell und einfach erweitert werden..
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Betriebskosten (OPEX)
Ein weiterer entscheidender Faktor, der die Wahl der Kraftwerkstechnologie beeinflusst, sind die Betriebskosten der installierten Anlage.
Hier gilt es z.B. die Wartungsintervalle, die Wartungs- und Ersatzteilkosten, die Stillstandszeit für Reparaturen sowie die Nutzungsdauer der Anlage bis zur Revision zu berücksichtigen. Wir empfehlen Kunden, immer die Kosten über die gesamte Nutzungsdauer einer Anlage für Vergleiche heranzuziehen.
Um die Stillstandszeiten von Anlagen bei größeren Reparaturen zu minimieren, hat Jenbacher Long-Block- und Short-Block-Lösungen mit generalüberholten Motoren entwickelt, die die Qualitäts- und Leistungsstandards unserer Neuanlagen erfüllen. Wenden Sie sich bitte an eine oder einen unserer Expertinnen und Experten, um weiterführende Informationen zu erhalten.
Die INNIO Group bietet außerdem für Waukesha und Jenbacher Motoren mehrjährige Servicevereinbarungen und Tools für das Asset Performance Management an. Damit können Sie den Ersatzteilbedarf optimieren, Serviceereignisse prognostizieren und so die Nutzungskosten der Motoren senken.
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Die Häufigkeit von Start-Stopp-Ereignissen verringern
Dieser Aspekt sollte nicht außer Acht gelassen werden, vor allem wenn Ihre Anlage nicht rund um die Uhr laufen und zeitweise angehalten werden soll.
Achten Sie auf die Angaben für die über die gesamte Nutzungsdauer maximal erlaubten Start-Stopp-Zyklen, die von manchen Anlagenherstellern vorgeschrieben werden. Bei der Überschreitung solcher Grenzwerte kann sich die Lebensdauer der Anlage verkürzen und Sie müssen mit einer verfrühten Revision rechnen. In manchen Fällen verrechnen Hersteller von Energieerzeugungsanlagen sogar Zusatzgebühren für jeden Start.
Falls Sie sich für den Einsatz von Gasmotoren interessieren, beraten Sie unsere Expertinnen und Experten gerne und helfen Ihnen herauszufinden, ob die Häufigkeit von Start-Stopp-Zyklen für Ihr aktuelles Projekt von Bedeutung ist.
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Dauer bis zur vollen Leistungsabgabe und Flexibilität
Die Expertinnen und Experten von INNIO analysieren das Lastprofil Ihres Projekts und unterstützen Sie bei der Wahl der geeigneten Anlagen. Da die Produktlinie von INNIO Gasmotoren eine große Bandbreite an Leistungsniveaus – von 0,2 bis 10,6 MW – umfasst, finden wir stets die für Sie passende Lösung.
Außerdem sollten Sie abwägen, wie schnell Ihre Anlage eine bestimmte Leistung erreichen muss – ein Aspekt, der gerade in Rechenzentren, in medizinischen Einrichtungen, in der Öl- und Gasindustrie sowie bei Anwendungen zur Netzstabilisierung und zur Abdeckung von Spitzenlasten eine entscheidende Rolle spielt.
Bei Jenbacher Gasmotoren beträgt die standardmäßige Startzeit vom Startbeginn bis zur vollen Leistungsabgabe nur 5 Minuten. Manche Motoren der Jenbacher Baureihe 4 erreichen die volle Leistungsabgabe in unter 2 Minuten, eine spezielle Version unseres J620 Motors erreicht die vollen 3 MW in unter 45 Sekunden. Der J920 FleXtra, unser 10,6-MW-Motor, liefert seine volle Leistung nach nicht einmal 3 Minuten.
Die Dauer bis zur vollen Leistungsabgabe kann abhängig von der eingesetzten Technologie und dem jeweiligen Modell stark variieren. In manchen Fällen wird die volle Leistungsfähigkeit erst nach über 10 Minuten erreicht, bei komplexen Anwendungen kann es sogar mehr als 30 Minuten dauern. Sollte Flexibilität bei Ihrem Projekt von großer Bedeutung sein, empfehlen wir Ihnen, diesem Aspekt unbedingt besondere Aufmerksamkeit zu schenken.
Ein weiterer zu beachtender Punkt ist die Fähigkeit, im Inselnetz schwankenden Lasten zu versorgen. Spezielle Versionen des Waukesha 7044 GSI Motors erreichen die volle Leistung in zwei Schritten, wobei sie im ersten Schritt bereits 70% ihrer Leistung liefern. Diese Fähigkeit ist besonders dann wichtig, wenn eine hohe Lastaufnahme notwendig ist – beispielsweise bei Bohranlagen oder in großen Fabriken.
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Wirkungsgrad bei Teillast
Falls Ihre Anlagen längere Zeit bei Teillast betrieben werden sollen, sollten Sie unbedingt auf eine möglicherweise damit einhergehende Minderung des Wirkungsgrads achten. Aufgeführte Wirkungsgrade werden von Anlagen normalerweise bei Volllast erreicht, können aber bei Teillast geringer sein. Bei Gasmotoren von INNIO ist die Minderung des Wirkungsgrads relativ gering, während sie bei anderen Arten von Energieerzeugungsanlagen weitaus höher ausfallen kann.
Unsere Expertinnen und Experten helfen Ihnen dabei, die Motoren auszuwählen, die für Ihr Lastprofil am besten geeignet sind. So können Sie den Teillast-Anteil Ihrer Anlage senken.
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Leistungstoleranz gegenüber Umgebungsbedingungen
Die Umgebungsbedingungen, denen Ihre Anlage ausgesetzt ist, haben unter Umständen große Auswirkungen auf deren tatsächliche Leistungsfähigkeit. Anders ausgedrückt: Unter bestimmten Bedingungen kann die Leistung Ihrer Anlage weit unter der Nennleistung liegen. Wir empfehlen, diesen Faktor unbedingt zu beachten, wenn ihre Anlage bei hohen Temperaturen bzw. in großen Höhenlagen betrieben werden soll.
Unsere Gasmotoren liefern ihre volle Leistung üblicherweise bei bis zu 30°C (86°F) und darüber. Waukesha Gasmotoren liefern Ihre Nennleistung auf bis zu 1.500 Metern (rund 5.000 Fuß) über Seehöhe. Wenden Sie sich bitte an unsere Expertinnen und Experten, um weitere Informationen zu erhalten.
Was bringt Energieerzeugung vor Ort?
Abgesehen von den bereits genannten Faktoren profitieren Sie durch die Energieerzeugung vor Ort von weiteren großen Vorteilen:
- Niedrigere Betriebskosten für Energie. Im Vergleich zur Versorgung durch einen externen Anbieter über das Stromnetz und zentralisierte Systeme, ist die Energieerzeugung am Verbrauchsort oft kostengünstiger.
- Es entstehen keine Übertragungsverluste zwischen zentralen Kraftwerken und dem Endverbraucher.
- Teure Nachrüstungen für Übertragung und Verteilung wegen des höheren lokalen Bedarfs können vermieden werden.
- Direkte Verfügbarkeit von Strom und Wärmeenergie. Dieser Umstand ist vor allem für Regionen und Standorte mit unzureichender Energieversorgung von großer Bedeutung, wo es keine Möglichkeit zur Anbindung an zentralisierte Energiequellen gibt.
- Höhere Zuverlässigkeit der Energieversorgung an Standorten mit schwankendem Stromnetz sowie für Einrichtungen, die auf eine sehr zuverlässige Energieversorgung angewiesen sind.
Unsere Expert:innen stehen für Sie bereit.
Unabhängig davon, ob Ihr Unternehmen nach dezentralen Stromversorgungslösungen, Zugang zu Elektrizität, geringeren Energiekosten, Stromeigenerzeugung oder Möglichkeiten zur Stromeinspeisung ins lokale Netz sucht, können die regionalen Expert:innen von Jenbacher Sie hinsichtlich der sinnvollsten Lösung beraten.
Kontaktieren Sie uns für eine kostenlose Beratung zu folgenden Themen:
- Die Vorteile der dezentralen Stromerzeugung für Ihr Unternehmen
- Technische Projektierung - Brennstofftypen, Machbarkeitsstudien, Ausrüstung, Anlagenbau und mehr
- Aufzeigen von Förderungsmöglichkeiten für Ihr Projekt
- Optionen für die Durchführung Ihres Projekts: Kauf, Finanzierung und Leasing, Kooperation mit Contracting - Dienstleistern
- Wie Sie Emissionsziele erreichen
Füllen Sie das Kontaktformular aus oder senden Sie uns eine E-Mail an email.de@innio.com
Schicken Sie uns eine Nachricht und wir werden uns mit Ihnen in Verbindung setzen.
Sie sind auf der Suche nach einer neuen Energieversorgungslösung? Es ist Zeit für die Wartung Ihrer Anlagen? Ganz egal, was Sie benötigen – schreiben Sie uns und wir finden mit Ihnen zusammen die optimale Lösung.