5.3.3 Technische dimensionering WKK met turbine
Ook bij de technische dimensionering van WKK-systemen met een gasturbine kunnen jaarbelastingduurcurves een goed hulpmiddel zijn (voor uitleg van het begrip 'jaarbelastingduurcurve' wordt verwezen naar paragraaf 5.3.2).
Belangrijk uitgangspunt bij dimensionering van een WKK-systeem met gasturbine is dat, omdat de rendementen van een gasturbine relatief sterk afnemen bij deellastwerking (zie hoofdstuk 2), de gasturbine best enkel in vollastbedrijf bedreven wordt.
Indien een WKK-installatie met gasturbine in 'eigen beheer' geplaatst wordt, dient dus het elektrisch vermogen van de WKK in nominaal bedrijf 'continu' gevaloriseerd te kunnen worden. Ook de warmte gerecupereerd in de afgassenketel dient in de situatie 'zonder bijstook' zo goed mogelijk gevaloriseerd te worden. Door bijstook van extra brandstof in de afgassenketel te voorzien, kunnen veelal de variaties in de warmtevraag opgevangen worden door de WKK-installatie, zonder de gasturbine in deellast te moeten laten werken.
Figuur 5.3.3-1 toont de warmteproductie van een WKK-installatie, zoals die gekozen is voor een bedrijf.
Figuur 5.3.3-1: Warmteproductie situatie met WKK
Uit figuur 5.3.3-1 blijkt dat in de maand januari de WKK met gasturbine
zonder bijstook continu 7 MWt levert en dat de bijstook alle belastingvariaties
tussen 7 en 14 MWt opvangt; enkel als de warmtevraag groter is dan 14
MWt komen de bestaande ketels in bedrijf.
Op deze manier kan de gasturbine zelf continu op nominaal vermogen werken
en kan de WKK-installatie belastingvariaties op gebied van de warmtevraag
voor een groot gedeelte zelf opvangen.
Omdat grote bedrijven vaak een grote energievraag hebben, gebaseerd op continue processen, verloopt de jaarbelastingduurcurve voor deze bedrijven vaak veel vlakker dan bij toepassingen van WKK met motoren.
Voor grote bedrijven kan als eerste vuistregel voor de dimensionering
op de stoomvraag uitgegaan worden van een stoomproductie van een WKK met
gasturbine zonder bijstook van circa 2 ton/uur per MWe geïnstalleerd
elektrisch vermogen (zie hoofdstuk 2).
Indien dus een bepaald chemisch bedrijf een basisvraag aan stoom heeft
van 50 ton per uur, dan is een gasturbine met een elektrisch vermogen
van circa 25 MWe een te overwegen optie, waarbij met maximale bijstook
deze 25 MWe gasturbine wellicht tot circa 100 ton per uur aan stoom kan
leveren.
Natuurlijk dient bij deze bedrijven de invloed van de vereiste stoomcondities
op de warmterecuperatie van een gasturbine duidelijk geanalyseerd te worden
in een meer gedetailleerde technische dimensionering.