Datenbestand vom 29. November 2024
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aktualisiert am 29. November 2024
978-3-8439-0706-4, Reihe Energietechnik
Christian Kunze Simulation und Bewertung zukünftiger IGCC-Kraftwerkskonzepte mit CO₂-Abtrennung
257 Seiten, Dissertation Technische Universität München (2012), Softcover, A5
Trotz des Wandels in der Energieversorgung werden fossile Energieträger auch weiterhin notwendig sein, um den weltweit steigenden Energiebedarf zu decken. Die vorliegende Arbeit untersucht daher zukünftige IGCC-Kraftwerke, welche CO2 möglichst vollständig abtrennen und zugleich effzient Strom erzeugen. Ausgangspunkt der Betrachtungen bildet das klassische IGCC nach Stand der Technik. Dieses kann bereits hohe Nettowirkungsgrade von gut 50% erreichen. Allerdings führen die CO2-Emissionen von 672 g/kWh zu einem Anstieg der Stromgestehungskosten auf rund 81 Euro pro MWh. Durch Abtrennung von CO2 können die Emissionen auf etwa 88 g/kWh reduziert werden, was aber einen deutlichen Rückgang des Wirkungsgrades um 11,4 %-Punkte verursacht. Dies führt zu hohen Breakeven CO2-Zertifkatspreise im Bereich von 32 Euro je Tonne.
Aus diesem Grund werden fünf zukünftige IGCC-Kraftwerkskonzepte vorgeschlagen und deren Potential sowohl mittel- wie auch langfristig bewertet. Die ausgewählten Kraftwerkskonzepte umfassen ein IGCC mit Sauerstoffmembran (OTM) sowie eines mit Membran-Shift-Reaktor (MR). Zudem wird ein IGCC mit CO2-Abtrennung aus dem Abgas mittels Carbonate Looping Prozess (CL) sowie ein Konzept nach dem Oxy-fuel Prinzip (Oxy) betrachtet. Abschließend wird im BZ-Konzept noch die Kombination aus IGCC und Hochtemperaturbrennstoffzelle untersucht.