Gaskombikraftwerk
Unter einem Gaskombikraftwerk versteht man ein kombiniertes Gas- und Dampfturbinenkraftwerk. Im deutschsprachigen Raum wird dafür oft das Kürzel GuD (Gas- und Dampfturbinenkraftwerk) verwendet, im englischen Sprachraum die Bezeichnung CCPP (Combined Cycle Power Plant).
Als Brennstoff wird bei Kombikraftwerken meist Erdgas verwendet, als Ersatz- oder Alternativ-Brennstoff auch Dieselöl. Die Kombination einer Gas- mit einer Dampfturbine ermöglicht eine gute Ausnützung des Brennstoffs, können doch gegen 60% der eingesetzten Energie in Strom umgewandelt werden.
Kraft-Wärme-Kopplung
Kraft-Wärme-Kopplung bedeutet die gleichzeitige, gekoppelte Erzeugung und Nutzung von Strom und Wärme. Die Wärme wird nicht für die Stromproduktion verwendet, sondern für industrielle Zwecke ausgekoppelt oder in ein Fernheizsystem eingespeist. Eine Kraft-Wärme-Kopplung ist bei jeglichen thermischen Kraftwerken möglich. Beispielsweise erhöht sich der Gesamtwirkungsgrad bei einem Gaskombikraftwerk durch die Kraft-Wärme-Kopplung auf rund 65 bis 75%.
Physikalische Grössen
Energie
Diese Grösse ist vergleichbar mit der Frage: Wie viel Wasser enthält der Krug?
Einheit: Joule
3.6 Megajoule MJ = 1 Kilowattstunde kWh
Leistung
Diese Grösse ist vergleichbar mit der Frage: Wie viel Wasser fliesst beim Einschenken pro Sekunde aus dem Krug?
Einheit: Watt
Watt = Joule pro Sekunde
Definition Leistung
Leistung ist die Energie (Arbeit) pro Zeiteinheit
Leistung = Energie : Zeit
Einheiten
| Name | Einheit | Dezimalfaktor | Anzahl Watt |
| Kilowatt | kW | 103 | 1'000 |
| Megawatt | MW | 106 | 1'000'000 |
| Gigawatt | GW | 109 | 1'000'000'000 |
| Terrawatt | TW | 1012 | 1'000'000'000'000 |
Regelenergie
In der elektrischen Energieversorgung muss aus physikalischen Gründen zwingend zu jedem Zeitpunkt ein Gleichgewicht zwischen verbrauchter und erzeugter elektrischer Leistung herrschen um die Versorgungssicherheit des Netzes zu gewährleisten.
Kraftwerksausfälle und Verbrauchsprognosefehler zählten bis jetzt zu den klassischen Ursachen für ein Ungleichgewicht im Netz. Damit es nicht zum Stromausfall kommt, braucht es schnelle Regelleistung, um ein Ungleichgewicht rechtzeitig zu beseitigt.
Ein weiterer Faktor für zusätzliche Regelleistung bildet der Zuwachs an neuer erneuerbaren Energien, die meist von nicht beeinflussbaren Energiequellen wie Wind und Sonne stammen.
In der Schweiz ist die nationale Netzgesellschaft swissgrid für den sicheren und zuverlässigen Betrieb des Netzes verantwortlich. Dazu benötigt swissgrid auch Regelleistung, damit das Netz funktionstüchtig ist und bleibt.
Wirkungsgrad
Definition
Die Umwandlung von Energie ist immer mit Verlusten verbunden. Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis der angegebenen Leistung zur zugeführten Leistung in einem System.
Wirkungsgrade einiger Systeme unter optimalen Bedingungen
| Flusskraftwerke | 90% |
| Speicherkraftwerke | 85% |
| Gaskombikraftwerk mit Wärmeauskoppelung | 58% |
| Gaskraftwerke | 39% |
| Thermische Kraftwerke (z.B. Kernkraft) | 35% |
| Benzinmotor | 25% |
| Glühlampe | 0,5% |
Unterschied von Brennstoffausnutzungsgrad & Wirkungsgrad
Der elektrische Wirkungsgrad gibt an, wie viel Strom ein Kraftwerk aus dem Brennstoff, z.B. Erdgas, produzieren kann. Der Brennstoffnutzungsgrad gibt an, wie viel Energie insgesamt als Strom, Prozess- und Fernwärme aus dem Brennstoff genutzt wird. Der Brennstoffnutzungsgrad ist daher immer höher als der elektrische Wirkungsgrad.
Unterschied von Prozesswärme & Fernwärme
Bei der Herstellung zahlreicher Güter wie beispielsweise Papier werden grosse Mengen an Prozesswärme in Form von Wasserdampf benötigt. Dieser zeichnet sich durch höhere Temperatur und Druck aus, als dies bei Fernwärme der Fall ist. Prozesswärme wird daher vor Ende des Kraftwerkprozesses den Dampfturbinen entnommen und dem Industrieverbraucher zur Verfügung gestellt. Aufgrund des tiefen Druck- und Temperaturniveaus von Wasserdampf am Ende des Kraftwerkprozesses, lässt sich die im Wasserdampf enthaltene Abwärme nicht rentabel zur Strom- oder Prozesswärmeerzeugung einsetzen. Mit einem Fernwärmenetz kann sie jedoch zum Beheizen von Gebäuden benutzt werden.
Quellen
Kombinierte Gas- und Dampfkraftwerke; R. Dolezal; Springer Verlag
Gasturbinenkraftwerke; Autorengruppe; Verlag TÜV Rheinland
GT Neuenburg Erste Industrie-Gasturbinenanlage der Welt ALSTOM (Schweiz) AG