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Thema: BHKW-Steuerung

  1. #1
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    Hallo,

    folgendes Problem:
    -Biogasanlage mit x Fermentern, von denen immer y Stück in Betrieb sind
    (y<=x)
    -w Stück BHKW, die das Biogas Abfackeln
    -Gasdruck p am Sammler aller Fermenter -> je mehr Biogas, desto mehr Druck

    Istzustand: aus festen (linearen Kennlinien) wird je nach Druck ein Leistungssollwert für die BHKW erstellt und danach wird die benötigte Anzahl der BHKW angefordert

    Mangel:
    -unterschiedlicher Wirkungsgrad der BHKW wird nicht berücksichtigt
    (ein Modul mit 100% Istleistung verbraucht viel weniger Gas als zwei gleiche Module mit 50% Istleistung)
    -der lineare Zusammenhang Druck -> Leistung stimmt so ja auch nicht
    -es wird nicht berücksichtigt, wieviele Fermenter (also Gasquellen) aktuell aktiv sind

    Frage: hat jemand Erfahrungen mit der Leistungsvorgabe für BHKW unter diesen oder ähnlichen Bedingungen?
    Lohnt sich der Aufwand oder bringt das auch nicht so viel mehr als die bisherige nicht optimale aber sehr robuste Lösung?
    (die elektrischer Gesamtleistung so einer Anlage liegt je nach Ausbaustufe im Bereich von 1-2MW)

    Danke!
    __
    Mit freundlichem Gruß Peter

    ...Wir sind Alle Zeitreisende. Die überwiegende Mehrzahl schafft allerdings täglich nur einen Tag.... (Jasper Fforde: "In einem andern Buch")
    Zitieren Zitieren BHKW-Steuerung  

  2. #2
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    >Lohnt sich der Aufwand oder bringt das auch nicht so viel
    >mehr als die bisherige nicht optimale aber sehr robuste Lösung?

    Frage:
    Was willst du optimieren ?

    Hast du zuwenig BHKWs gleichzeitig im "Einsatz".
    Mehr BHKWs --> mehr Energie.
    Jedoch ist auch ausreichend Gas verfügbar/erhöhbar ?


    Wer/Was bestimmt die "Grenzen" b.z.w. nutzen.

    Welches/was siehst du als "Engpass" an, das optimiert werden muss.


    Grundsätzliche Frage, alle BHKWs laufen --> Gas geht dir "aus".
    Wo ist der nutzen ?

    Willst du den Wirkungsgrag optimieren ?
    (2x50% kw benötigen mehr Gas als 1x100%)


    Sag doch mal, was Optimiert werden kann / Soll.
    Karl

  3. #3
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    Zitat Zitat von gravieren Beitrag anzeigen
    >Lohnt sich der Aufwand oder bringt das auch nicht so viel
    >mehr als die bisherige nicht optimale aber sehr robuste Lösung?

    Frage:
    Was willst du optimieren ?

    Welches/was siehst du als "Engpass" an, das optimiert werden muss.

    Willst du den Wirkungsgrag optimieren ?
    (2x50% kw benötigen mehr Gas als 1x100%)

    Sag doch mal, was Optimiert werden kann / Soll.
    Also:

    Ist: übersteigt die angeforderte Leistung Möglichkeiten eines Moduls, wird ein zweites angefordert -> das hat den Effekt das jetzt zwei Module in Teillast laufen und der Gesamtwirkungsgrad rapide einbricht

    Soll: Lieber ein Modul laufen lassen, bis sich eine Anforderung eines zweiten Moduls auch WIRKLICH lohnt (Verminderung von Teillastbetrieb, Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades)

    Grenzen der Optimierung:
    -jedes Modul muß mit einer minimalen Leistung laufen (50% im Dauerbetrieb sollten nicht unterschritten werden)
    -Gas kann nur sehr eingeschränkt gespeichert werden (eigentlich nur durch unterschiedliche Systemdrücke im Bereich weniger mbar, allerdings stehen dafür auch etliche 100m^3 zur Verfügung)
    -angestrebt wird eine möglichst gleichbleibende eingespeiste Grundlast
    -möglichst kein Gas soll über die Notfackel abgeblasen werden
    __
    Mit freundlichem Gruß Peter

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  4. #4
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    Hallo Peter,

    Zitat Zitat von PeterEF Beitrag anzeigen
    ..Gasdruck p am Sammler aller Fermenter -> je mehr Biogas, desto mehr Druck..
    Ist das so???

    An unseren Anlagen wird die gespeicherte Gasmenge gemessen und über einen PI-Regler geregelt. Somit bleibt immer eine ausreichende Gasreseve und ein ausreichendes Speichervolumen. Die Druckmessung dient bei uns nur zur Überwachung. Bei Unterdruck erfolgt eine Abschaltung.


    Gruß, Onkel
    Es gibt viel mehr Leute, die freiwillig aufgeben, als solche, die echt scheitern.
    Henry Ford

  5. #5
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    Hallo Dagobert,

    Zitat Zitat von Onkel Dagobert Beitrag anzeigen
    Hallo Peter,

    Ist das so???

    An unseren Anlagen wird die gespeicherte Gasmenge gemessen und über einen PI-Regler geregelt. Somit bleibt immer eine ausreichende Gasreseve und ein ausreichendes Speichervolumen. Die Druckmessung dient bei uns nur zur Überwachung. Bei Unterdruck erfolgt eine Abschaltung.


    Gruß, Onkel
    Ja das ist (leider) so, es gibt keinen expliziten Gasspeicher zwischen Fermenter und BHKW.

    Bei Eurer Art Anlage handelt es sich wahrscheinlich um Flüssigfermentation?
    __
    Mit freundlichem Gruß Peter

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  6. #6
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    Hi,
    werden denn jetzt einfach feste Druckgrenzwerte eingestellt bei denen die Module zu- oder abschalten?

    Wie wäre es denn, wenn bei Anforderung von zwei Modulen das erste mit Maximalleistung fährt, und das zweite Modul den Regelbetrieb übernimmt?

    Problem dabei ist jedoch, dass man einen mehr oder weniger großen Sprung in der BHKW-Leistung macht, da der Regelbereich eines BHKW meistens bei 20-30% seiner Nennleistung beginnt.

  7. #7
    PeterEF ist offline Erfahrener Benutzer
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    Zitat Zitat von Thomas_v2.1 Beitrag anzeigen
    Hi,
    werden denn jetzt einfach feste Druckgrenzwerte eingestellt bei denen die Module zu- oder abschalten?
    Ja.

    Wie wäre es denn, wenn bei Anforderung von zwei Modulen das erste mit Maximalleistung fährt, und das zweite Modul den Regelbetrieb übernimmt?

    Problem dabei ist jedoch, dass man einen mehr oder weniger großen Sprung in der BHKW-Leistung macht, da der Regelbereich eines BHKW meistens bei 20-30% seiner Nennleistung beginnt.
    Problem erkannt: Da die Mindestleistung im Dauerbetrieb wie ich oben schrieb bei 50% liegt, ist das keine praktikable Lösung.
    __
    Mit freundlichem Gruß Peter

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  8. #8
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    Zitat Zitat von PeterEF Beitrag anzeigen
    Ja.

    Problem erkannt: Da die Mindestleistung im Dauerbetrieb wie ich oben schrieb bei 50% liegt, ist das keine praktikable Lösung.
    Also ganz ohne Gaspuffer wird da denk ich nicht viel zu optimieren sein.

    Die BHKWs müssen sich ja unmittelbar der Gasproduktion anpassen. Da würde dann nur helfen ein BHKW mit geringerer Leistung einzusetzen welches dann den Teillastbereich übernimmt.

    Ist bei dieser Trockenfermentation denn gar keine Gasblase o.Ä. oben im Fermenter? Wie viele Fermenter hast du denn?

  9. #9
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    Hallo Thomas,

    Speicher:

    Zitat Zitat von PeterEF Beitrag anzeigen
    Also:
    ....
    -Gas kann nur sehr eingeschränkt gespeichert werden (eigentlich nur durch unterschiedliche Systemdrücke im Bereich weniger mbar, allerdings stehen dafür auch etliche 100m^3 zur Verfügung)
    Ist bei dieser Trockenfermentation denn gar keine Gasblase o.Ä. oben im Fermenter? Wie viele Fermenter hast du denn?
    Schrieb ich Trockenfermentation?

    Anzahl je nach Ausbaustufe von 7-20
    __
    Mit freundlichem Gruß Peter

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  10. #10
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    Hallo Leute,

    ich habe ein ähnliches Phänomen wie mein Vorredner. Bei mir ist es nun wie folgt.
    Wir haben bis dato immer nur ein BHKW für eine Biogasanlage zum Ansteuern. Die Sollwertvorgabe für das BHKW wurde linear zum Gasfüllstand gesteuert. Dies sah wie folgt aus.
    Bei uns gab es bis dato folgenden Parameter.
    Wir haben einen Start und Stopppunkt über den Gasfüllstand bei dem wir das BHKW gestartet bzw. gestoppt haben. Dazwischen gab es wieder zwei Schaltpunkt bei der das BHKW mit einer Minimalen einstellbaren Leistung (z.B. 60%) und einer Maximalen Leistung (z.B. 100%) gefahren wurde. Dies soll heißen. Ist der Gasfüllstand gestiegen, so wurde die Sollwertvorgabe für das BHKW erhöht und wenn der Gasfüllstand gefallen ist wurde die Sollwertvorgabe linear innerhalb der Grenzen linear interpolarisiert.

    Was ich nun wissen möchte. Wie würdet ihr nun zwei BHKW am optimalsten ansteuern. Verteil ihr die Leistung auf die beiden BHKW's im Verhältnis 1:1 oder würdet ihr das anders machen?
    Wie habe ihr das bis jetzt immer gemacht?

    Bin für jede Hilfe dankbar.
    MfG

    Hubert

    \"Never change a running system. \"

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