Abfall zu energie kraftwerken

Arten von Abfall-zu-Energie-Kraftwerken

Abfall-zu-Energie-Kraftwerke wandeln Abfallmaterialien in nutzbare Energie um. Verschiedene Arten von Abfall-zu-Energie-Kraftwerken verwenden unterschiedliche Techniken, um Abfall zu verwalten und Energie zu produzieren.

• Massenverbrennungsanlagen:

  Diese Anlagen verbrennen direkt Siedlungsabfälle (MSW) ohne vorherige Trennung oder Aufbereitung. Typischerweise mit fortschrittlichen Luftreinhaltungssystemen ausgestattet, reduzieren Massenverbrennungsanlagen das Abfallvolumen deutlich, während sie Energie in Form von Wärme erzeugen. Diese Wärme wird üblicherweise zur Dampferzeugung verwendet, die dann Turbinen antreibt, um Strom zu erzeugen.

• Kraftwerke für abfallbasierten Brennstoff (RDF):

  RDF-Kraftwerke trennen zunächst Wertstoffe aus dem Abfall, bevor sie das restliche Material zu abfallbasiertem Brennstoff verarbeiten. Dies beinhaltet das Trocknen, Zerkleinern und manchmal das Pelletieren des Abfalls. RDF kann direkt zur Brennstoffversorgung von Stromerzeugungsanlagen oder als Brennstoff für Biomassekraftwerke in Kombination mit anderen Brennstoffen verwendet werden.

• Vergasungsanlagen:

  Vergasungsanlagen wandeln Abfall durch einen Hochtemperaturprozess mit geringem Sauerstoffgehalt, der als Vergasung bezeichnet wird, in Synthesegas (Syngas) um. Das erzeugte Syngas kann Gasturbinen antreiben oder mithilfe der Gas-zu-Flüssig-Technologie weiter zu flüssigen Brennstoffen umgewandelt werden. Darüber hinaus können Abfallvergasungsanlagen wertvolle Materialien wie Asche und Schlacke gewinnen, die im Bauwesen verwendet werden können.

• Plasma-Lichtbogen-Abfallentsorgungstechnologie:

  Eine weitere fortschrittliche Methode zur Umwandlung von Siedlungsabfällen in Energie ist die Plasma-Vergasungstechnologie, bei der ein elektrischer Lichtbogen verwendet wird, um Abfall bei extrem hohen Temperaturen (über 1.500 °C) zu zersetzen. Die Plasma-Vergasung funktioniert ähnlich wie die herkömmliche Vergasung, indem organische Bestandteile des Abfalls in ein Synthesegas (Syngas) umgewandelt werden, das zur Energiegewinnung verwendet werden kann. Nicht-organische Bestandteile werden jedoch verflüssigt und zu verglastem Schlacke verarbeitet. Diese Art von Abfall-zu-Energie-Kraftwerk steckt noch in den Kinderschuhen und birgt sowohl großes Potenzial als auch erhebliche Risiken, weshalb es derzeit nur für Metropolen mit reichlich finanziellen Ressourcen geeignet ist.

Spezifikation und Wartung von Abfall-zu-Energie-Kraftwerken

Die Spezifikationen von Abfall-zu-Energie-Kraftwerken variieren je nach Modell und Hersteller.

• Kapazität: Ein kleines WTE-Kraftwerk hat eine Kapazität von etwa 300 bis 500 kWh. Diese Kapazität kann jedoch bei großen Anlagen bis zu mehreren tausend kWh betragen. Eine Anlage im industriellen Maßstab kann eine Kapazität von 5.000 bis 10.000 kWh oder sogar höher erreichen.
• Einspeisevergütung: Eine Einspeisevergütung ist der Betrag, den der Staat für Strom aus erneuerbaren Energien zahlt. Die Gebühr variiert von Land zu Land. Der Betrag wird sich auf die Konstruktion und das Finanzierungsmodell eines Abfallkraftwerks auswirken. So liegt die Einspeisevergütung für WTE in Deutschland zwischen 0,11 und 0,14 Euro pro kWh; in Großbritannien liegt sie bei etwa 0,1-0,2 Pfund pro kWh.
• Energieeffizienz: Die Energieeffizienz von Abfall-zu-Strom-Kraftwerken liegt zwischen etwa 10 und 30 %. Die Effizienz hängt von Faktoren wie der verwendeten Technologie und dem Alter der Anlage ab.
• Emissionen: Die Menge an Kohlendioxid und anderen Gasen, die in die Umwelt freigesetzt werden, hängt von der Art des Abfalls und der Effizienz der Anlage ab. So kann ein modernes WTE-Kraftwerk mit effizienten Filter- und Waschsystemen weniger als 0,1 Tonnen CO2 pro verarbeiteter Tonne Abfall emittieren.

Wartung von WTE-Kraftwerken

Die wichtigste Wartungsaufgabe für ein Abfallkraftwerk ist die Überwachung und Wartung des Abfallzuführsystems. Die Betreiber müssen die Förderbänder, Bunker, Brecher, Zerkleinerer und andere Einrichtungen regelmäßig inspizieren. Suchen Sie nach Anzeichen von Verschleiß, Fehlausrichtung oder Problemen, die die reibungslose Zufuhr von Abfall beeinträchtigen können.

Ähnliche Kontrollen müssen an den Abfallvergasungs- oder Verbrennungsanlagen durchgeführt werden. Insbesondere müssen die Belüftungs- und Verbrennungssysteme genau überwacht werden, um einen ordnungsgemäßen Luftstrom und die vollständige Verbrennung des Abfalls zu gewährleisten.

Die Betreiber müssen auch die Brennkammer und die Roste von Ascheablagerungen reinigen. Mechanische Teile müssen nach einem Zeitplan und bei Bedarf geölt und geschmiert werden. Die Anlagen verwenden verschiedene Arten von Legierungen und Metallen, darunter Nickellegierung, Kobaltlegierung und Zirkonlegierungen.

Neben diesen regelmäßigen Inspektions- und Wartungsroutinen muss die gesamte Abfall-zu-Energie-Anlage gelegentlich einer Generalüberholung unterzogen werden. Einige Überholungspläne sind monatlich, andere vierteljährlich oder jährlich. Bei der Überholung wird das gesamte System gründlich inspiziert und alle Teile des Abfallkraftwerks ausgetauscht.

Da die Anlage Abfall verarbeitet, ist es wichtig, die Hygiene rund um die Anlage zu gewährleisten, um Krankheitserreger vorzubeugen. Die Betreiber sollten sicherstellen, dass die Abfalllagerung, -trennung und -hygienemethoden an allen erforderlichen Stellen ordnungsgemäß durchgeführt werden.

Schließlich sollten alle Wartungsarbeiten gemäß der Bedienungsanleitung und dem Wartungsplan des Geräteherstellers durchgeführt werden.

Szenarien von Abfall-zu-Energie-Kraftwerken

• Kraftwerke für Siedlungsabfälle

  Kraftwerke für Siedlungsabfälle sind das häufigste Einsatzszenario. Solche Kraftwerke befinden sich in der Regel in städtischen Gebieten, um Haushaltsmüll, Plastikmüll usw. zu entsorgen. Gleichzeitig können die Anlagen Energie in Form von Strom oder Wärme erzeugen, die in das städtische Energieversorgungssystem eingespeist oder als Fernwärme für Haushalte genutzt werden kann.

• Kraftwerke für Industrieabfälle

  Kraftwerke für Industrieabfälle sind speziell für Industrieunternehmen konzipiert. Sie verarbeiten Abfälle wie Produktionsabfälle, gebrauchte Schmierstoffe und chemische Nebenprodukte. Solche Anlagen können Industrien helfen, die Abfallentsorgungskosten zu senken, und gleichzeitig kann die erzeugte Energie im Produktionsprozess wiederverwendet werden, um die Energieeffizienz zu verbessern.

• Kraftwerke für landwirtschaftliche Abfälle

  Kraftwerke für landwirtschaftliche Abfälle verwenden in der Regel Stroh, Tiermist und landwirtschaftliche Plastikfolien als Rohstoffe, die durch anaerobe Vergärung, Verbrennung oder Vergasung in Energie umgewandelt werden. Diese Art von Kraftwerk löst nicht nur das Problem der Entsorgung landwirtschaftlicher Abfälle, sondern fördert auch die Entwicklung sauberer Energie im ländlichen Raum.

• Kraftwerke für Sonderabfälle

  Einige Kraftwerke für Sonderabfälle verwenden bestimmte Abfallarten als Rohstoffe. So sammeln zum Beispiel Deponiegas-Kraftwerke das Gas, das durch organische Stoffe auf Deponien entsteht, und wandeln es in Energie um. Darüber hinaus können Kraftwerke für Meeresabfälle sich auf die Behandlung von Abfallplastik im Meer konzentrieren.

Fragen und Antworten

F1: Wie sieht die Zukunft von Abfall-zu-Energie aus?

A1: Die Zukunft von Abfall-zu-Energie-Kraftwerken sieht vielversprechend aus, da immer mehr Kommunen die Vorteile der Technologie erkennen, Abfall zu reduzieren und erneuerbare Energie zu erzeugen.

F2: Was sind die Trends in der Abfall-zu-Energie-Technologie?

A2: Mehrere Trends in der Abfall-zu-Energie-Technologie nehmen zu. Erstens wechseln immer mehr Gemeinden von der Deponierung zur Abfall-zu-Energie-Nutzung als nachhaltigere Methode zur Bewirtschaftung von Siedlungsabfällen. Zweitens werden immer mehr fortschrittliche Abfall-zu-Energie-Technologien entwickelt, wie z. B. Vergasung, Pyrolyse und Plasma-Lichtbogen. Diese Technologien bieten höhere Effizienzraten und erzeugen im Vergleich zur traditionellen Verbrennung weniger CO2-Emissionen. Drittens wird die aus Abfall gewonnene Energie zunehmend als wertvolle erneuerbare Energiequelle anerkannt, die mit Solar-, Wind- und Wasserkraft mithalten kann. Daher fließen mehr Investitionen in die Abfall-zu-Energie-Forschung und den Bau von Anlagen.

F3: Was sind die Vorteile von Abfall-zu-Energie?

A3: Abfall-zu-Energie-Kraftwerke reduzieren die Menge an Abfall, die auf Deponien landet, und ermöglichen so eine effizientere Abfallbewirtschaftung. Sie erzeugen erneuerbare Energie, tragen zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen bei, indem sie Methanemissionen aus organischen Abfällen auf Deponien reduzieren, und bieten eine zuverlässige Energiequelle, die nicht von Wetterbedingungen oder Schwankungen der Energienachfrage abhängig ist, wie bei einigen anderen erneuerbaren Energiequellen.

F4: Was sind die Herausforderungen von Abfall-zu-Energie?

A4: Abfall-zu-Energie-Kraftwerke sind oft teuer in der Errichtung und Wartung. Einige Anwohner in der Nähe von Abfall-zu-Energie-Kraftwerken befürchten Luftverschmutzung und andere schädliche Auswirkungen, wie z. B. vermehrten Verkehr. Auch die Dezentralisierung der Abfallentsorgung erschwert die Dinge etwas. Während es in städtischen Gebieten mit hoher Bevölkerungsdichte einfacher ist, Abfall-zu-Energie-Initiativen umzusetzen, produzieren ländliche Gebiete mit kleineren Bevölkerungszahlen weniger Abfall, was es schwierig macht, die Kosten für fortschrittliche Abfall-zu-Energie-Technologien zu rechtfertigen.