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Fakten Wärme-Kraft-Kopplung (WKK)

WKK ist bedarfsgerecht, effizient, komplementär und reduziert die globale Klimabelastung weil: 

  • effiziente Primärenergienutzung durch Wärme- und Stromerzeugung am Ort des Bedarfs mit einem Wirkungsgrad von 90%.
  • dezentrale Energieerzeugung mit hoher Versorgungssicherheit und wesentlichem Beitrag zur Stabilität des lokalen Verteilnetzes.
  • Abdeckung des erhöhten Wärme- und Strombedarfs im Winterhalbjahr mit gleichzeitiger Verbesserung der globalen CO2 Bilanz.
  • beste Harmonisierung mit dem Ausbau von wetterabhängigem Solar- und Windstrom.
  • kombinierte Nutzung von erneuerbaren Energien wie Biogas, Klärgas und Holzgas. 
  • ist für die Umsetzung der Energiestrategie 2050 des Bundes ein unverzichtbarer Bestandteil.

 

SWOT Analyse der Wärme - Kraft - Kopplung

SWOT ist ein Akronym welches für Strengths (Stärken), Weaknesses (Schwächen), Opportunities (Chancen) und Threats (Gefahren) steht. Eine SWOT Analyse dient der Positionsbestimmung eines Produktes oder eines Unternehmens. Dabei wird zwischen internen Faktoren und externen Faktoren unterschieden. Die internen Faktoren werden unter Stärken und Schwächen (Strengths und Weaknesses) zusammengefasst, die externen unter Chancen und Gefahren (Opportunities und Threats). An Hand dieser Methode können Ziele und Strategien entwickelt werden.

SWOT Analyse

Für die Wärme-Kraft-Kopplung könnte eine SWOT Analyse, wie folgt aussehen:

 SWOT Analyse: Strenths

 Stärken

 

  • Effiziente Primärenergienutzung mittels gleichzeitiger Wärme- und Stromerzeugung am Ort des Bedarfs mit einem Wirkungsgrad von 90%
  • Minimale Übertragungsverluste und Entlastung der Netze
  • Hoher Brennstoffausnutzungsgrad, dadurch vergleichsweise geringe spez. CO2-Emissionen
  • Abdeckung des erhöhten Wärme – und Strombedarfs im Winterhalbjahr mit gleichzeitiger Verbesserung der globalen CO2-Bilanz
  • Beste Harmonisierung mit dem Ausbau vom wetterabhängigen Solar- und Windstrom
  • Flexible, dezentrale und unabhängige Energielösung mit hoher Versorgungssicherheit
  • Maximale und optimale Nutzung der Abwärme, welche bei der Stromproduktion anfällt
  • Einsatz von erneuerbaren Energiequellen (Biogas, Holzgas, Klärgas)
  • Maximale regionale Wertschöpfung, z.B. im eigenen Betrieb, Arbeitsplätze vor Ort, Ausnützung bestehender Infrastrukturen
  • Spitzenlastabdeckung, rasche Einschaltfähigkeit und flexible Betriebsbereitschaft
  • Ausgereifte Technologie, einfache Bedienung und Unterhalt
  • Kurze Lieferzeit und innerhalb von 6 Monaten betriebsbereit
  • Lange Lebensdauer

SWOT Analyse: Weaknesses

 

Schwächen

 

  • Wärmeabsatz  erforderlich  
  • Minimale Betriebsstunden erforderlich
  • Unwirtschaftlich bei zu hohen Primärenergiekosten und zu tiefen Wärme- und Strompreisen
  • Interdisziplinäre Zusammenarbeit nötig (Hydraulik, Elektrik, Thermodynamik etc.)
  • Fehlende Schulung, Weiterbildung und Qualitätssicherung
  • CO2-Problematik bei Einsatz von fossilen Energieträgern

 SWOT Analyse: Opportunities

 Chancen

 

  • Weiterführung der traditionell  dezentralen resp. lokalen Stromversorgung in der Schweiz
  • Ist intelligente Brückentechnologie bis erneuerbare Energien in grösserem Massstab verfügbar sind
  • Unangetastetes hohes realisierbares Potential in der Schweiz
  • Entlastung und Stabilisierung der Netze im Winter
  • Weniger Stromimport im Winter
  • Substitution und Ergänzung der reinen Wärmeerzeugung mit Heizöl- und Erdgaskesseln
  • Grosser Markt für erneuerbare Energien: Biogas, Holzgas, Klärgas etc.
  • Potential für neue und bestehende Energiedienstleister und Querverbundsunternehmen
  • Effiziente Optimierung der Anlagen und Netze
  • Umfassende Contracting-Lösung
  • Gesamtenergielösung
  • Neue Partnerschaften

SWOT Analyse: Threats

 

Gefahren

 

  • Einseitige CO2-Betrachtung der Systemgrenzen
  • Abhängigkeit vom Marktpreis des Brennstoffes und vom Marktpreis des Stromes
  • Interessenkonflikt unter Energielieferanten und Elektrizitätswerken
  • Fehlende Fachpersonen im Ingenieurwesen, Einbindungs- und Servicedienstleistungen
  • Ungenügende Wirtschaftlichkeit bei Inkompetenz in der Auslegung
  • Grosse gesetzliche Regelungsdichte
  • Zurückhaltung der Institute bei Finanzierung, Contracting, Leasing
  • Veränderung der Rahmenbedingungen

 

Che cosa sono le centrali termoelettriche a blocco (CTEB) e la cogenerazione forza-calore (CFC)?

Le centrali termoelettriche a blocco sono impianti per la produzione di energia elettrica e calore, dove viene impiegato il principio di cogenerazione forza-calore. Nella produzione di energia elettrica con vettori energetici primari viene inevitabilmente ceduto calore (1. principio della termodinamica). L´efficienza di un tale impianto può quindi essere aumentato sensibilmente utilizzando il calore residuo per riscaldare. Come propulsione per il generatore possono essere impiegati motori a combustione, turbine a gas oppure motori Stirling.

A secondo la priorità di una forma di energia, le CTEB vengono alimentate con calore o energia. Una CTEB in un impianto di biogas è progettata tendenzialmente per immettere più elettricità possibile. Affinché il calore inutilizzato possa essere allontanato, gli impianti CTEB dispongono di un radiatore di emergenza che trasporta il calore nell´atmosfera.

Una CTEB a gas naturale integrata in una centrale di riscaldamento è per lo più pilotata a calore. Solitamente, questo tipo d´impianti viene impiegato solo d´inverno, quando si necessita calore per riscaldare.

Utilizzando il calore di scarico è possibile ottenere un rendimento globale dell´80-90%. I moderni motori a gas delle CTEB raggiungono un rendimento elettrico massimo del 48%, ciò significa che il 48% dell´energia (gas) immessa viene trasformata in elettricità. Questo risultato è stato raggiunto grazie al costante miglioramento della combustione e all´evoluzione dei motori.