Machbarkeitsstudie zur Integration eines thermochemischen Speichers in der Stromerzeugungsindustrie

Abstract

Neue Wärmespeichertechnologien ermöglichen es bisher ungenutzte Abwärmepotentiale zu nutzen und schaffen neue Einsatzmöglichkeiten für Wärmespeicher. In dieser Arbeit wird das Potential für die Integration eines thermochemischen Speiches mit dem Reaktionssystem MgO/H_2O in einen bestehenden Kraftwerksprozess ausgelotet. Ungenutzte Wärmepotentiale wurden dabei keine identifiziert, es kann allerdings eine Flexibilisierung der Prozesses durch den Speicher erreicht werden. Der Dampf aus der Müllverbrennungsanlage wurde als geeignete Wärme"-quelle für die Einspeicherung identifiziert. Für das Entladen sind mit einer Fernwärme- und einer Nahwärmeauskoppelung zwei geeignete Wärmeverbraucher im System enthalten. Diese Integrationspunkte werden mit der Berechnungssoftware "IPSEpro" genauer untersucht. Die mit dem Speicher erreichbare praktische Speicherdichte liegt knapp über der von Wasserspeichern. Mit einem Speichervolumen von 200 m^3 kann die Spitzenlast der Nahwärme für 8 Stunden aus dem Speicher bereitgestellt werden und während dieser Zeit die Stromproduktion erhöht werden.

New heat storage technologies make it possible to use so far unused waste heat sources and create new possibilities for applications of heat storage systems. The potential for the integration of a thermochemical heat storage, based on the reaction system MgO/H_2O, in a real power plant process is assessed in this thesis. Unused waste heat sources have not been found, however a flexibilisation of the process can be achieved through the integration of the heat storage. Steam produced by the municipal waste incineration plant can be used as a heat source to charge the storage. For the discharge two suitable heat sinks are present in the system: a local district heating network and a long- distant district heating network. These points of integration are investigated more closely with the numerical calculation software "IPSEpro". The achieved real storage density is slightly above the density of hot water storage tanks. With a storage volume of 200 m^3 the peak load of the local district heating network can be provided out of the storage for 8 hours and electricity production can be increased during this time.