Technisches und wirtschaftliches Potential von Gasentspannungsanlagen zur Stromerzeugung

Travail d'étude , 2004 , 44 Pages , Note: 1,0

Ingénierie - Génie Industriel

Die Bedeutung des Erdgases als fossiler Energieträger ist in den letzten Jahren stetig gestiegen. Von dieser Entwicklung ist gegenwärtig kein Ende abzusehen, da bestehende Marktanteile anderer fossiler Energien wie Kohle und Erdöl durch Erdgas substituiert werden können. Durch seine umweltfreundlichen Eigenschaften, wie dem geringen CO2-Ausstoß und dem Preis-Leistungsverhältnis, ist es gegenüber den genannten Rohstoffen eine wettbewerbsfähige Alternative. Die im letzten Jahrzehnt aufgebaute Infrastruktur durch Erdgasnetzsysteme, welche über Russland bis nach Deutschland reichen, fördern diese Wirtschaftlichkeit des Rohstoffs und lassen Abnehmern die Möglichkeit, Erdgas unkompliziert ohne Lagerung und Lieferüberwachung zu konsumieren. Vor allem viele Privathaushalte, aber auch die Industrie wurden durch diese Vorteile überzeugt. Erdgas wird unter hohem Druck in Fördergebieten aus dem Erdreich gewonnen und über lange Überlandleitungen zum Verbraucher transportiert.

Dabei ist die Förderkette bis zu dem einzelnen Bedarfsorten in mehrere Druckdifferenzen gegliedert, die an den jeweiligen Übergabestationen anstehen. Je nach Distanz, über die Erdgas transportiert wird, veranschlagt man unterschiedliche Rohrdurchmesser und Druckstufen um den Reibungsverlust des strömenden Elements zu minimieren. Transporte innerhalb Deutschlands werden bei bis zu 50 bar realisiert. Angekommen an den Hauptabnahmepunkten wird der Druck reduziert um den technischen Anforderungen der an die Gasleitung angeschlossenen Anlagen zu entsprechen. Die Druckreduzierung wird auch als Drosselung bezeichnet, bei der durch eine Verengung nur ein Teil des Gases weiterströmen kann und in der darauf folgenden Erweiterung dieser Teil sich ausbreitet, also expandiert und somit an Druck verliert. Dies stellt eine simple Technik dar, die verglichen zu einer Autobremse ihren Zweck erfüllt, aber parallel Energie, die in dem Erdgas besteht unwiederbringlich entnimmt. Der Verlust der kinetischen Energie des PKW kann hierbei dem Druckverlust gleichgesetzt werden.

Inhaltsverzeichnis

• 1. EINFÜHRUNG
• 2. TECHNISCHE VORAUSSETZUNG
  • 2.1. LEISTUNGSANFORDERUNGEN
  • 2.2. PHYSIKALISCHE GRUNDBETRACHTUNG
  • 2.3. KUMMULIERTE MENGENBETRACHTUNG
  • 2.4. KOMPONENTENEINTEILUNG
    • 2.4.1. TURBINE
    • 2.4.2. KOLBENMOTOR
    • 2.4.3. EXPANSIONSSCHRAUBEN
    • 2.4.4. GENERATOREN
    • 2.4.5. WÄRMETAUSCHER
  • 2.5. KOMPLETTSYSTEME
• 3. WIRTSCHAFTLICHE BETRACHTUNG
  • 3.1. GRUNDLAGEN
    • 3.1.1. TECHNISCHE AUSRICHTUNG
    • 3.1.2. WIRTSCHAFTLICHER AUS RICHTUNG
  • 3.2. RECHNUNGSGRUNDLEGUNG UND UMSETZUNG
  • 3.3. RISIKOBEWERTUNG
  • 3.4. PRAKTISCHE UMSETZUNG
  • 3.5. MITTELBESCHAFFUNG
    • 3.5.1. FREMDFINANZIERUNG
    • 3.5.2. EIGENFINANZIERUNG
• 4. ÜBERTRAGUNG AUF VORHANDENE SYSTEME
  • 4.1. DARSTELLUNG ANHAND EINER BEISPIELANLAGE
  • 4.2. KOMPLETTSYSTEM KÜHNLE, KOPP & KAUSCH AG
    • 4.2.1. ANLAGEN- UND FIRMENDARSTELLUNG
    • 4.2.2. WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG
  • 4.3. KOMPLETTSYSTEM TEG TURBOEQUIPMENT GMBH
    • 4.3.1. ANLAGEN- UND FIRMENDARSTELLUNG
    • 4.3.2. WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG
  • 4.4. KOMPLETTSYSTEM SPILLINGWERK GMBH
    • 4.4.1. ANLAGEN- UND FIRMENDARSTELLUNG
    • 4.4.2. WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG
• 5. ZUSAMMENFASSUNG

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Studienarbeit befasst sich mit dem technischen und wirtschaftlichen Potenzial von Gasentspannungsanlagen zur Stromerzeugung. Die Arbeit untersucht die Möglichkeiten, Energie aus der Expansion von Gas zu gewinnen und in elektrische Energie umzuwandeln.

• Analyse der technischen Voraussetzungen für die Stromerzeugung aus Gasentspannung
• Untersuchung der relevanten physikalischen Prinzipien und Berechnungen
• Bewertung der Wirtschaftlichkeit von Gasentspannungsanlagen im Vergleich zu anderen Stromerzeugungsmethoden
• Prüfung der Möglichkeiten zur Integration von Gasentspannungsanlagen in bestehende Energiesysteme
• Bewertung der Risiken und Chancen der Technologie

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel 1: Einführung: Dieses Kapitel liefert einen Überblick über die Thematik der Gasentspannung zur Stromerzeugung und erläutert den Hintergrund der Arbeit.
• Kapitel 2: Technische Voraussetzungen: Dieses Kapitel analysiert die technischen Aspekte der Gasentspannung, einschließlich der Leistungsanforderungen, der physikalischen Grundlagen und der Komponenten, die in solchen Anlagen zum Einsatz kommen.
• Kapitel 3: Wirtschaftliche Betrachtung: Dieses Kapitel bewertet die Wirtschaftlichkeit von Gasentspannungsanlagen. Es untersucht die Kostenstruktur, die Rentabilität und die Finanzierungsmöglichkeiten für solche Projekte.
• Kapitel 4: Übertragung auf vorhandene Systeme: Dieses Kapitel untersucht die Integration von Gasentspannungsanlagen in bestehende Energiesysteme. Es analysiert verschiedene Anlagenkonzepte und deren Wirtschaftlichkeit.

Schlüsselwörter

Gasentspannung, Stromerzeugung, Energiegewinnung, Wirtschaftlichkeit, technische Voraussetzungen, physikalische Prinzipien, Anlagenkonzepte, Rentabilität, Integration, Energiesysteme, Risiken, Chancen, Finanzierung.

• Université: Mannheim University of Applied Sciences
• Note: 1,0
• Auteur: Fabian Schmidt (Auteur)
• Année de publication: 2004
• Pages: 44
• N° de catalogue: V32206
• ISBN (ebook): 9783638329842
• ISBN (Livre): 9783640526246
• Langue: allemand
• mots-clé: Technisches, Potential, Gasentspannungsanlagen, Gasentspannung