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Blockheizkraft (BHKW), Kraftwärmekopplung (KWK) Brennstoffzellen, Strom erzeugende Heizung. Referent: Marek Preißner Technische Dienstleistungen.

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1 Blockheizkraft (BHKW), Kraftwärmekopplung (KWK) Brennstoffzellen, Strom erzeugende Heizung. Referent: Marek Preißner Technische Dienstleistungen

2 © VNG 2013 Seite 2 EEWärmeG 2008 EEWärmeG2012 Novelle EEWärmeG Gebäude, deren Bauantrag gestellt wird, müssen den Wärmeenergiebedarf durch die anteilige Nutzung von Biomasse, Geothermie, solarer Strahlungsenergie oder Umweltwärme decken

3 © VNG 2013 Seite 3 Erdgastechnologien Technologien mit Erdgas Brennwert plus Bioerdgasanteil (nur in kommunalen Einrichtungen) Brennwert und kontrollierte Be- und Entlüftung Brennwert und Solar Erdgaswärmepumpe BHKW-Anlagen

4 © VNG 2013 Seite 4 KWK Bestimmung Wird in einer Anlage sowohl Strom als auch Wärme erzeugt, so spricht man dabei von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) ist eine modular aufgebaute Anlage zur Gewinnung elektrischer Energie und Wärme, die vorzugsweise am Ort des Wärmeverbrauchs betrieben wird. Marketingwirksam (< 10 KW el ) auch Strom erzeugende Heizung (SeH) genannt. Es gibt keine einheitliche Regel, die BHKW´s in Größenklassen einteilt: Allgemeiner Sprachgebrauch: Nano-BHKW < 2 KW el Mikro-BHKW< 10 KW el Klein-BHKW10 KW el - 50 KW el mittlere BHKW10 KW el KW el große BHKW> KW el

5 © VNG 2013 Seite 5 Anlagen mit Serienstand Seite 5

6 © VNG 2013 Seite 6 Stromerzeugende Heizung KWK – Otto-Motor KWK – Stirling-Motor Baxi – Ecogen DeDietrich Remeha - eVita SenerTec Dachs Stirling SE WhisperGenBrötje – EcoGen Kirsch L 4.12 Vaillant ecoPOWER 1.0 integriertes ZHG > 20kW externer SLK thermisch monovalent intelli production Heimkraftwerk Bosch-T Stirling Legende: 3 Anlagen 7 Anlagen Viessmann Vitotwin 300-W

7 © VNG 2013 Seite 7 Übersicht Otto Motor: Nutzungsgrad - nur KWK-Unit (η - daher kleiner als beim Stirling) Stirling Motor: Nutzungsgrad - KWK-Unit plus integriertem BW-Kessel Momentaufnahme der KWK- Anlagen

8 © VNG 2013 Seite 8 nächstes Thema Exposé Anlagenhersteller BHKW-Anlagen ( ) KWK-Brennstoffzellen

9 © VNG 2013 Seite 9 Stromerzeugende Heizung – Otto-Motor Vaillant ecoPOWER 1.0 Kirsch L 4.12intelli production – Intelli - Heimkraftwerk

10 © VNG 2013 Seite 10 Stromerzeugende Heizung – Stirling-Motor Baxi - EcogenBosch - StirlingVaillant – ecoPOWER Stirling DeDietrich Remeha - eVita Senertec – Dachs Stirling SE Brötje - EcoGen WGS Viessmann – Vitotwin 300-W

11 © VNG 2013 Seite 11 Stromerzeugende Heizung - BZH Hexis – Galileo 1000N Baxi Innotech – Gamma 1.0 Vaillant in Kooperation mit IKTS – Prototyp BZH

12 © VNG 2013 Seite 12 Übersicht: 12 Otto-Motor (0,3 -15 KWel) 11 Stirling-Motor (0,2 – 9 KWel) 5 Brennstoffzellen (0,3 – 5 KWel) 1 Mikro GT (1,2 – 3 KWel)

13 © VNG 2013 Seite 13 Einteilung der Hersteller/Geräte

14 © VNG 2013 Seite 14 Praxisbeispiel KWK

15 © VNG 2013 Seite 15 Online-Überwachung

16 © VNG 2013 Seite 16 KWK-G Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) Novelle vom 12. Juli 2012 Zweck des Gesetzes:..einen Beitrag zur Erhöhung der deutschen Stromerzeugung aus Kraft-Wärme-Kopplung zu leisten…

17 © VNG 2013 Seite 17 Energiefluss BW-Kessel vs. BHKW Strom- und Wärmebilanz (schematisch) Strom Erdgas Strom Erdgas (nach KWK-G) BHKW Variante KWK Standardversorgung Strom Erdgas Kessel Strombedarf = Strombezug Strombedarf = Stromerzeugung Strombezug Stromerlös = Stromeinspeisung Stromeigennutzung

18 © VNG 2013 Seite 18 KWKG - Vergütung Was erhält der Betreiber einer KWK Anlage ? 1. die für die Beheizung notwendige Wärme 2. den für den Strombedarf notwendigen Strom 3. Zuschläge für den erzeugten Strom (gemäß KWKG) - eine Vergütung für den gelieferten Strom (EEX-Baseload) - eine Kompensationszahlung für vermiedene Netznutzungsentgelte 4.Steuerrückerstattung zum eingesetzten Brennstoff (EnergieStG-§53b/a) 5.Stromsteuererlass auf selbstgenutzten Strom bzw. über Dritte erzeugt und an Letztverbraucher räumlich versorgt (StromStG-§9) 6. EEG-Umlage Befreiung für selbstgenutzten Strom (EEG 2012)

19 © VNG 2013 Seite 19 KWK Vergütung für Strom aus Erdgas Stromvergütung nach KWK-G Dreistufige Vergütung KWK - Zuschlag üblicher Preis bzw. EEX - Baseload vNN – vermiedene Netznutzung KWK Vergütung + + = IB bis Ende ,11 ct/kWh nur noch für kleine KWK-Anlagen (< 50KW) Anlagen > 50KW ab 2011 kein Zuschlag mehr (auslaufend) IB ab bis Aug.2012 < 50 KW = 5,11 ct/kWh (für 10 Jahre oder h) > 50 KW Vergütungsdauer (für h) > 50 KW – 2 MW = 2,1 ct/kWh > 2 MW = 1,5 ct/kWh vNN - je nach Netzebene bzw. Kompensationszahlung 0,1 – 1,5 ct/kWh EEX - Baseload 4,137 ct/kWh (IV.Quartal 2012) Änderung für Neuanlagen ab Aug. 2012

20 © VNG 2013 Seite 20 neue Zuschlagszahlung nach dem KWK-G 2012 (neu) Elektr. Leistung (neu ab Aug. 2012) ct/kWh (ab IB Aug. 2012) max. Betriebsjahre max. Vollbenutzungs- stunden bis 2 kW (§7 Abs.3)(5,11) 5,41Vorabzahlungmind (Nachweisbar) bis 50 kW(5,11) 5, kW – 250 kW 4, kW – 2 MW(2,1) 2,4 > 2 MW(1,5) 1,8 oder Hinweis: ab : zzgl. weitere 0,3 ct/kWh für emissionshandelspflichtige Anlagen gemäß TEHG – Treibhausemissionshandelsgesetz Das neue KWK-Gesetz (gültig ab 08/2012) Q : 4,991 ct/kWh Q : 4,510 ct/kWh Q : 4,039 ct/kWh Q : 4,352 ct/kWh Q : 4,137 ct/kWh oder

21 © VNG 2013 Seite 21 KWK Vergütung: EEX - Baseload aktuell: 41,37 /MWh (Stand: Quartal IV 2012) = 4,137 ct/kWh

22 © VNG 2013 Seite 22 Kompensationszahlung für vermiedene Netznutzungskosten (zw. 0,1 – 1,5 ct/kWh) Großkraftwerke Umspannanlage BHKW Haushaltsebene 1- n Hochspannungsebene Mittelspannungsebene Niederspannungsebene Vermiedene Netznutzungs- kosten KWK Vergütung: Kompensation

23 © VNG 2013 Seite 23 Stromerlös: Verkauf oder Eigennutzung ? Finanzieller Nutzen beim Stromverkauf Finanzieller Nutzen bei Stromeigennutzung Baseloadpreis EEX (1/2012) 4,510 ct/kWh Förderung KWK-Gesetz 5,41 ct/kWh Energiesteuer- rückerstattung ~0,55 ct/kWh (Gas) Vermiedene Netz- nutzungsentgelte ~ 1 ct/kWh + + ca. 11 ct/kWh (Strom) = Vermiedener Strombezug ~ 24 ct/kWh inkl. Stromsteuer + EEG-Umlage + Förderung KWK-Gesetz 5,41 ct/kWh = ca. 29 ct/kWh (Strom) + Energiesteuer- rückerstattung ~0,55 ct/kWh (Gas) +

24 © VNG 2013 Seite 24 Investitionsförderung 2012 Förderfähig ist die Installation strom- und wärmeführbarer KWK-Anlagen in Bestandsbauten, die: im Leistungsbereich bis einschließlich 20 kW el liegen, über einen Vollwartungsvertrag betreut werden, nicht in Gebieten mit Fernwärmeversorgung überwiegend aus KWK-Anlagen liegen separate Energiezähler zur Bestimmung der Strom- und Wärmeerzeugung im KWK-Prozess haben. Seite 24

25 © VNG 2013 Seite 25 KWK-Investitionsförderung ab Die Fördersätze je installierter kW el sind für die jeweiligen Leistungsbereiche wie folgt festgelegt: Die Fördersätze sinken ab dem jährlich um 5% und werden nach der Berechnung auf volle Werte ohne Nachkommastellen aufgerundet. Leistung Min [kW el ].Leistung Max. [kW el ]Förderbetrag in Euro je kW el kumuliert über die Leistungsstufen > 0<= > 1<= 4300 > 4 <= > 10 <= 2050 Leistung [kW el ].Impulsprogramm 2012 (neu) Impulsprogramm 2009* (z. Vgl.) 1 kWel kWel kWel kWel kWel Beispiele: Vergütung: wirtschaftliche Signifikanz liegt bei 6 -10% der Investitionssumme

26 © VNG 2013 Seite 26 Mini-KWK-Impulsprogramm Bedingungen Antragsteller Übersicht über Bedingungen Antragsteller zur Förderung 1. Antragsteller ist: Privatperson freiberuflich Tätigkeit KMU oder EVU Unternehmen, mit kommunaler Mehrheit Kommune, kommunale Gebietskörperschaft kommunaler Zweckverband Investoren große EDL-Unternehmen im Auftrag der vorab genannten bzw. Contractoren jedoch nicht: Gerätehersteller selbst Bund, BL bzw. dessen Einrichtung

27 © VNG 2013 Seite 27 Mini-KWK-Impulsprogramm Übersicht über Bedingungen Antragsteller zur Förderung Folgende Fragen müssen noch mit JA beantwortet sein: 2. Wurde der Bauantrag für das Gebäude vor dem gestellt? 3. Liegt das Gebäude im Anschluss- u. Benutzungsgebot für FW (Verdrängung?) 4. Ist die elektrische Anlagenleistung kleiner/gleich 20 kW? 5. Ist die KWK-Anlage in der Bafa-Liste als förderfähig gelistet? 6. Wurde ein Wartungsvertrag abgeschlossen? 7. Wurde ein Strom- u. Wärmemengenzähler eingebaut? 8. Ist der Wärmespeicher ausreichend dimensioniert? 9. Ist eine Steuerung für Strom- u. Wärmeführung vorhanden? 10. inkl. intelligenten Wärmespeichermanagement? 11. Anlagen ab 3 kWel: existiert ein Smart Meter zur Bedarfbestimmung? 12. Anlagen ab 3 kWel: existiert eine def. Schnittstelle f. externe Leistungsvorgaben? 13. Wurde ein hydraulischer Abgleich des Heizsystems durchgeführt? 14. Werden Umwälzpumpen der Effizienzklasse A verwendet? 15. Wird die Anlage mind. 7 Jahre zweckentsprechend betrieben? (in D) 16. Ist die Betriebdatenvorhalten (Verbrauch/Erzeugung) für 7Jahre geregelt? Falls eine Frage mit NEIN endet gilt: Antrag abgelehnt Zuwendungsbescheid

28 © VNG 2013 Seite 28 Wärmespeicher nach Förderungskriterien förderfähige KWK-Anlagen (bis 20 kWel = max ) erforderlicher Wärmespeicher [in Liter] gemäß Bafa-Liste (Stand ) Bei vorhandenem Speicher gleicher Größe, jedoch älter als 5J = minus 10% Förderhöhe Baxi – Ecogen DeDietrich Remeha - eVita SenerTec Dachs Stirling SE Viessmann Vitotwin 00-W WhisperGenBrötje – EcoGen intelli production Heimkraftwerk Kirsch L 4.12 Vaillant ecoPOWER L Förderung 380 L Förderung 560 L Förderung 390 L Förderung 410 L Förderung 900 L Förderung Nicht gelistet >70L/kW th min. 300 L ab 1 kWth max L ab 30 kWth 390 L Förderung

29 © VNG 2013 Seite 29 Fazit KWK

30 © VNG 2013 Seite 30 Fazit KWK Vorteile - Dezentrale Erzeugung v. Strom & Wärme Verringerung des Strombezugs durch Eigenproduktion und Nutzung Reduktion der CO2 -Emissionen Verringerung des Primärenergiebedarfs durch Einsparungen beim Primärenergie- und Strombezug Anstieg der Energieeffizienz durch gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme Erfüllung unterschiedlicher Wärmebedarfstrukturen durch Modulationsfähigkeit oder aber Kombination mit Spitzenlastkessel und Kombinationsspeicher Innovative Ergänzung des Angebotes an Heizsystemen Installation wie herkömmliche Heizsysteme, daher auch als Ersatz geeignet

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