S E E - S p e z i a l - Arbeitspaket 5: Betrachtungen des Gesamtsystems im Hinblick auf Dynamik und Prozessintegration

Elektrische Energie kann im Erdgasnetz in Form von Substitute Natural Gas (SNG) gespeichert werden. Dazu ist es gegebenenfalls erforderlich, Wasserstoff in Methan umzuwandeln und zur Brennwertanpassung synthetische Gaskomponenten mit höherem Brennwert beizumischen (z. B. gasförmige Kohlenwasserstoffe Ethan bis Butan, erzeugt aus H2 und CO2 - siehe Arbeitspaket 4). Ein solchen besteht aus einem PEM-Elektrolyseur, einem Kompressor und einem Wasserstoff-Speicher. Der Speicher muss vorgesehen werden, um die anschließende Methanisierung und Brennwertanpassung1 nicht allzu starken Lastschwankungen auszusetzen. Am Ende werden die Quellen für das Kohlenstoffdioxid, die Nutzung des Sauerstoffs aus der Elektrolyse sowie die Nutzung der Abwärme betrachtet.

Auf Basis des Fließbildswurde ein Matlab/Simulink- Modell für das Gesamtsystem erstellt, das dasdynamische Verhalten der einzelnen Systemkomponenten beinhaltet. Sowohl für dieSimulation als auch für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung (siehe Arbeitspaket6) wurden zwei Betriebsszenarien betrachtet. Das erzeugergeführte Szenariobedeutet, dass das Power-to- Gas-System direkt an einen Windpark gekoppelt ist.Beim marktgeführten Szenario bezieht das Power-to-Gas-System Strom vom Netz zuZeiten, in denen er besonders günstig am Strommarkt eingekauft werden kann.Zusätzlich wurde angenommen, dass das für die Methanisierung benötigte CO2 jederzeitin der gewünschten Menge zur Verfügung steht. Abhängig von der gewünschtenAnlagengröße und CO2-Verfügbarkeit könnte es erforderlich sein,zusätzlich einen CO2-Pufferspeicher vorzusehen.



Copyright: © wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH
Quelle: Heft 11 - 2014 (November 2014)
Seiten: 5
Preis: € 4,00
Autor: Dr. Thomas Aicher
Dipl.-Ing. Maria Iglesias Gonzalez
Prof. Dr.-Ing. Georg Schaub
Dipl.-Ing. Manuel Götz
 
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