Erfolgreicher Projekt Abschluss des internationalem Forschungsprojektes ERA Net RUS Plus

Im Zuge des ERA Net RUS Plus Innovation Verbundprojektes „Optimization of industrial steam networks in order to raise the electricity yield in Russian enterprises“ (OISNREORE) arbeitete die Allplan GmbH mit den Projektpartnern Energy Efficiency Center of Nizhni Novgorod in Russland und der Hochschule München zusammen. Ziel dieses Projektes war es russische Industrieanlagen mit eigener Stromproduktion zu untersuchen, dabei sollten einerseits Ursachen identifiziert werden, die die Stromerzeugung negativ beeinflussen, und andererseits Maßnahmen vorgeschlagen werden, um die Anlagen zu optimieren und auf diesem weg die Stromerzeugung zu erhöhen. In diesen großen Industriebetrieben kommen häufig Kraft-Wärme-Kopplungen mit Dampfturbinen zum Einsatz. Viele davon erzeugen Hochdruckdampf, welcher über Dampfturbinen teilweise abgearbeitet und zur Stromerzeugung eingesetzt wird. Der Dampf wird nicht komplett entspannt, sondern steht in der Regel auf einem konstanten Druckniveau zur weiteren Wärmeversorgung der Verbraucher zur Verfügung. Bei der Auslegung der Systeme wird ausgehend von den Wärmeverbrauchern der Gegendruck definiert. Je geringer der Gegendruck einer Turbine ist, desto höher ist die Stromerzeugung des Systems. In diesem Forschungsprojekt werden die Möglichkeit einer Absenkung des Gegendruckes und das damit verbundene Potential zur Erhöhung der Stromausbeute einzelner Anlagen unter dem Einfluss des in Russland vorherrschenden Klima untersucht. Ein ehemaliges Forschungsprojekt von einem der Projektpartner entwickelte einen systematischen Ansatz, um die Stromausbeute in Produktionsanlagen zu erhöhen. Die Simulation des Prozesses basierte auf einem statischen Ansatz für gemäßigtes Klima in Österreich (maximal etwa -10°C im Winter). Die Anwendung dieses Ansatzes in russischen Anlagen zeigte, dass es große jahreszeitliche Unterschiede im Wärmebedarf der Standorte gibt. Deswegen profitiert der statische Ansatz nur teilweise, das volle Potenzial der Energieeinsparung in Regionen mit rauem Klima mit bis zu -40 ° C im Winter, muss unter dynamischen Bedingungen analysiert zu werden.

 

Folgende Arbeitsschritte wurden im Rahmen des Projektes durchgeführt, um das Erreichen

der Ziele sicher zu stellen:

  • Datenaufnahme bei den Stromerzeugungsanlagen
  • Bestimmung der wesentlichen und maßgebenden Dampfverbraucher
  • Ermittlung von Möglichkeiten zur Druckreduktion bei einzelnen Verbrauchern
  • Simulation der größeren Stromausbeute bei abgesenkten Gegendruck
  • Einfluss der äußeren klimatischen Bedingungen auf die Ergebnisse der Optmierungen
  • Ermittlung der Wirtschaftlichkeit der Varianten zur Erhöhung der Stromausbeute
  • Ermittlung des Marktpotentials für die Durchführung der Analyse als Dienstleistung speziell in Russland.

Die entwickelten Maßnahmen wurden mit Hilfe von Simulation überprüft und wirtschaftlich bewertet. Das Hauptziel des Projektes ist die Untersuchung der Potentiale für die Erhöhung der Stromausbeute in Werken mit Dampfnetze für Regionen mit harten Klimabedingungen. Das Ziel konnte trotz der Problem mit der russischen Förderstelle sowie bei der Identifizierung von passenden lokalen Anlagen durch das heranziehen von adaptierten Daten erreicht werden. Die Ergebnisse der Simulationen liegen im Bereich der im Vorfeld des Projektes abgeschätzt un zu erwarten waren. Generell ist das Optimierungspotential bei russischen Analgen höher als bei mitteleuropäischen Standorten, da die Prozesse noch nicht so hoch optimiert und ausgereizt sind. Zusätzlich ist zu beobachte, dass der durchschnittliche Strompreis in Russland höher anzusetzen ist als bei vergleichbaren Anlagen in Österreich oder Deutschland. Aus diesem Grund sind durchaus interessante wirtschaftlich Potentiale abzuleiten.

 


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