Lahn'dan gelen enerjinin akıllıca kullanımı
Stadtwerke Gießen'in ilk iKWK tesisi Haziran 2026'nın sonunda faaliyete geçecek. iKWK kısaltması yenilikçi kombine ısı ve güç üretimi anlamına gelmektedir. Bu, devlet tarafından sübvanse edilen verimli ve iklim dostu bir enerji üretim sistemini ifade eder.
PowerLahn projesi hakkında açıklayıcı film
Giessen'deki Lahn Nehri bir ısı kaynağı olarak nasıl kullanılabilir? iKWK aslında ne anlama geliyor? Ve PowerLahn Giessen'deki enerji dönüşümüne nasıl katkıda bulunur? Bu sorular, sunucu Willi Weitzel ile birlikte "PowerLahn" adlı açıklayıcı filmde yanıtlanıyor. Weitzel, bu öncü proje hakkında bilgi veriyor ve bu sistemin arkasındaki teknolojiyi açıklıyor. Büyük ısı pompaları, birleşik ısı ve enerji santralleri ve bir güç-ısı modülünün birlikte yaklaşık 3.900 ev için ısı üretmek üzere Lahn Nehri'nden gelen enerjiyi nasıl kullandığını öğrenin.
SWG'de iKWK sisteminin bileşenleri
Stadtwerke Gießen'in iKWK sistemi aşağıdakilerden oluşur
- üç ısı pompası (i-bileşeni)
- iki kombine ısı ve güç santrali (CHP)
- bir güç-ısı tesisi (P2H)
Üç bileşen, ortak bir kontrol ve enstrümantasyon sistemi ve ortak bir ısıtma şebekesi (şemaya bakınız) aracılığıyla birbirine bağlıdır. Buna ek olarak, Lahn Nehri üzerindeki enerji merkezinin çatısında ısı pompasının kendisine güç sağlamak için bir fotovoltaik sistem planlanmaktadır.
Şu anda Almanya'da bir bileşen olarak büyük bir ısı pompası içeren sadece birkaç karşılaştırılabilir iKWK sistemi bulunmaktadır.
Lahn'ın sıcaklığından yararlanmak
Schlachthofstrasse'deki üç büyük ısı pompası Lahn Nehri'nden termal enerji elde etmektedir. Bunu yapmak için pompalar nehirden su çekmekte ve çevresel ısısını kullanmaktadır. Nehir suyu ısı pompalarından geçerken su soğutulur ve Lahn'a geri gönderilmeden önce termal enerji çıkarılır. Elde edilen enerji, ısı pompaları aracılığıyla bölgesel ısıtma ağına beslenir. Bu şekilde büyük ısı pompaları iklim açısından nötr enerji üretimine katkıda bulunur.
Suyun çevre dostu kullanımı
Tüm su, termal kullanımdan sonra Lahn'a geri beslenir, yani su kaybı olmaz. Süreçte sadece ısı elde edilir. Tüm süreçte hiçbir maddi veya kimyasal bozulma söz konusu değildir. Aksine, nehir suyu Lahn'a yeniden verildiğinde hidrolik ve termal olarak o kadar karıştırılır ki, suyun tamamı için sadece minimum sıcaklık farkları beklenir.
Gerçekler, rakamlar ve veriler
| Termal çıkış | 2 x 4,726 kW |
| Elektrik çıkışı | 2 x 4,507 kW |
| Garantili çalışma süresi | Eylül - Nisan |
| Isı üretimi | 49.995 MWh/a |
| Elektrik üretimi | 46.934 MWh/a |
| Tedarik edilen konutlar (ısı) | yaklaşık 6,800 |
| Sağlanan daireler (elektrik) | yaklaşık 21,300 |
| CO2 tasarrufu(türbin sistemine kıyasla) | 2.736 tonCO2/a |
Verimli bir şekilde enerji üretin
Büyük ısı pompalarına ek olarak PowerLahn projesi, her biri 4,5 megawatt (MWth) gücünde iki CHP ünitesi ve 3 MWth gücünde bir güç-ısı modülü de içermektedir. CHP üniteleri, birleşik ısı ve güç (CHP) prensibine göre son derece verimli bir şekilde ısı ve elektrik üretmektedir. Güç-ısı modülü elektriği ısıya dönüştürür ve kullanılamayan elektrik fazlası olduğunda kullanılır.
Her iki bileşen de (CHP ve P2H modülü) Leihgesterner Weg'deki kombine ısı ve enerji santralinin sahasına kurulacaktır. Bunlar HKW Gießen GmbH'nin sahadaki eski gaz türbinlerinin yerini alacak.
Yıl boyunca bileşenlerin etkileşimi
Büyük ısı pompaları soğuk kış aylarında kullanılmamaktadır. Bu süre zarfında, iki CHP ünitesi öncelikle kışın artan elektrik ve ısı talebini karşılamaktadır. Birleşik ısı ve güç üretiminden yararlanılarak yaklaşık %95'lik bir genel verimlilik elde edilmektedir.
Büyük ısı pompaları sıcak aylarda (Nisan'dan Ekim'e kadar) çalışır. Bu süre zarfında, tedarik alanındaki komşu üretim tesislerinin yerini alırlar. Kullanılamayan bir elektrik fazlası varsa, güç-ısı sistemi destek sağlar ve fazla elektriği ısıya dönüştürür. Yaz aylarında fotovoltaik sistem de elektrik üretir ve bu elektrik büyük ısı pompalarını çalıştırmak için verimli bir şekilde kullanılır.
SSS
Leihgesterner Weg sahasında dönüşüm çalışmaları çoktan başladı. Schlachthofstrasse'deki enerji merkezinin inşaatının 2024 yazının sonlarına doğru tamamlanması planlanıyor.
Enerji merkezi ile giriş ve çıkış yapısının Haziran 2026'ya kadar tamamlanması planlanmaktadır.
iKWK sisteminin 2026 ortasına kadar faaliyete geçmesi planlanıyor.
Projenin tamamı yaklaşık 30 milyon avroluk bir yatırım hacmine sahip.
Sübvansiyon mekanizması tesisin çalışmasına dayanmaktadır. iKWK sübvansiyonu, yılda maksimum 3.500 tam kullanım saati için CHP tesisi tarafından şebekeye beslenen elektrik miktarını sübvanse eder.
Giriş ve çıkış yapısı doğrudan teknik merkezin karşısındaki kıyıda inşa edilecektir (Schlachthofstrasse tarafı). Her iki yapı da minimum müdahale ile inşa edilebilecek ve alanlar daha sonra yeniden doğallaştırılacak şekilde tasarlanmıştır.
Isı pompalarının çalışması Lahn'ın sıcaklık seviyesine bağlıdır. Bu hem teknik hem de izin nedenleriyle böyledir. Şu anda sistemin Nisan'dan Ekim'e kadar sürekli çalışmasını garanti edebiliyoruz.
Çalışma, belirtilen çalışma sürelerinin ötesine geçebilir.
Sistem tasarlanırken Lahn'ın su sıcaklığına ilişkin uzun vadeli veri serileri dikkate alınmıştır. Nehir suyu tarafında mümkün olan minimum giriş sıcaklığı 5 santigrat derecedir.
Lahn'ın ortalama su akışı (yılın zamanına bağlı olarak) 9,7 m³/s ila 48,6 m³/s (saniyede metreküp) arasındadır. Tesisin işletimi sırasında yaklaşık 0,3 m³/s'lik bir hacim akışı çekilmektedir.
Çıkarılan su yaklaşık 3 ila 5 Kelvin soğutulur. Bu nedenle deşarj noktasındaki suyun toplam soğuması 0,5 Kelvin'den daha azdır.
Güç-ısı modülü, sektör bağlantısı yoluyla yenilenebilir enerjilerin entegrasyonunu iyileştirmeye hizmet eder. Özellikle yenilenebilir enerjilerden elde edilen yüksek elektrik üretiminin düşük elektrik talebini karşıladığı zamanlarda, elektrikten ısı üretmek için güç-ısı sistemleri kullanılır ve böylece yenilenebilir jeneratörlerin kesintiye uğraması önlenir.
Yaklaşık 52 kWp (kilowatt peak) büyüklüğündeki PV sistemi enerji merkezinin çatısına kurulacak ve toplam elektrik ihtiyacının bir kısmını karşılayacaktır.