Warum haben Kraftwerke einen hohen Wirkungsgrad?
Der Wirkungsgrad hat eine hohe Relevanz bei hohen Primärenergiekosten (zum Beispiel Öl und Gas). Wenn die Primärenergie gratis ist (zum Beispiel Wind, Sonne, Wasser) sind die Investitionskosten pro kW entscheidend. Für Kernkraftwerke kann kein eindeutiger Wirkungsgrad angegeben werden.
Wie hoch ist der Wirkungsgrad eines Kohlekraftwerks?
Der Wirkungsgrad von Kohlekraftwerken liegt üblicherweise im Bereich von 30 bis 40 %, moderne überkritische Kraftwerke können bis zu 45 % erreichen. In Deutschland lagen die mittleren Wirkungsgrade im Jahr 2019 bei Braunkohlekraftwerken bei 39,5 % bzw. bei Steinkohlekraftwerken bei 43,7 %.
Was sind Dampfkraftwerke ohne Kraft-Wärme-Kopplung?
Dampfkraftwerke ohne Kraft-Wärme-Kopplung werden als Kondensationskraftwerke bezeichnet. Der Grund für die reduzierten Exergieverluste durch KWK ist der geringe exergetische Anteil der Wärme, die in der Regel zur Raumheizung benötigt wird (das Temperaturniveau bezogen auf die Umgebungstemperatur ist niedrig).
Welche Kondensationstemperaturen haben Dampfkraftwerke?
Die Kondensationstemperaturen liegen je nach Verfahren und Jahreszeit zwischen 25 °C und 40 °C, die entsprechenden Kondensationsdrücke mit 0,026 bis 0,068 bar, so dass der Kondensator immer auf Vakuum gefahren wird. Moderne Dampfkraftwerke haben einen Wirkungsgrad von bis zu 45 %.
Wie nutzt man Dampfkraftwerke?
Oftmals nutzen Dampfkraftwerke das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung, um ihre Wirkungsgrade zu erhöhen. Hierbei erzeugt die Anlage nicht nur allein Strom mittels Wasserdampf. Ein Teil der Wärme des Dampfes wird aus dem Kreislauf ausgekoppelt und dient dazu, separat Wärmeenergie bereitzustellen.
Wie funktioniert der Wasserdampf mit dem Kondensator?
Ein Generator nimmt das Drehmoment auf und erzeugt schließlich daraus elektrischen Strom. Zum Schluss erreicht der Wasserdampf einen Kondensator, gibt seine Wärme ab und kondensiert. Über eine Speisepumpe gelangt das Wasser wieder zurück in den Kessel, der Kreislauf ist geschlossen und kann von neuem beginnen.