ISBN 9783843951296

978-3-8439-5129-6, Reihe Energietechnik

Matthias Dierks
Power-to-Methanol-Prozesse in Kombination mit GuD-Kraftwerken und Fernwärmeauskopplung

182 Seiten, Dissertation Universität Duisburg-Essen (2022), Hardcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Der Ausbau von erneuerbaren Energien in Form von Photovoltaik und Windenergie führt zu einem mitunter stark intermittierenden Stromangebot, welches durch den stufenweisen Rückbau von fossilen Kraftwerken noch verstärkt. Die engere Verknüpfung von Sektoren ist ein wichtiges Mittel zur Lösung dieses Problems. Aus diesem Grund ist das Ziel dieser Arbeit die Integration eines Power-to-Methanol-Prozesses in ein GuD-Heizkraftwerk zu untersuchen und somit die Sektoren Wärme, Chemie und Elektrizität zu koppeln. Dabei werden die technischen, ökonomischen und ökologischen Potentiale der Kopplung gegenüber der konventionellen Erzeugung untersucht und effiziente Möglichkeiten der Prozessführung identifiziert. Dazu werden detaillierte Prozessmodelle für die einzelnen beteiligten Prozesse: GuD-Heizkraftwerk, CO2-Abscheidung, Elektrolyse und Methanolsynthese in kommerzieller Software erstellt und im Anschluss zur Reduktion der Rechenzeit in Regressionsmodelle überführt. Um den Betrieb in der Auswertung zu berücksichtigen werden Zeitreihensimulationen für verschiedene Stützjahre eines Strommarktszenarios aus der Literatur durchgeführt.