Lastflexibilisierung einer Luftzerlegungsanlage

摘要

Der zunehmende Anteil erneuerbarer Energien stellt die Stabilität des derzeitigen Übertragungsnetzwerks vor immer größere Herausforderungen. Zur Stabilisierung der Energienetze kann z.B. die Lastflexibilität großindustrieller Energieverbraucher in Form von Regelleistung genutzt werden. Ein weiterer Vorteil von Lastflexibilität ergibt sich aus der Liberalisierung des Energiemarkts durch die Möglichkeit der Anpassung des Anlagenbetriebs an schwankende Energiepreise. Am Beispiel der Luftzerlegung soll gezeigt werden, welche Möglichkeiten die Lastflexibilisierung einer Großanlage bietet. Zur Verfahrensberechnung wird ein simultan lösender Prozesssimulator verwendet, der eine Optimierung der Prozessparameter in allen Betriebspunkten ermöglicht. Um den optimalen Betrieb einer lastflexiblen Anlage bei schwankenden Energiepreisen zu ermitteln, werden die Lastkurven unterschiedlicher Prozesstopologien verwendet. Anhand des optimierten Lastprofils kann das ökonomische Potential gegenüber einer stationär betriebenen Anlage ermittelt werden. Die Flexibilisierung der elektrischen Anschlussleistung kann bei gleichbleibender Kundenversorgung durch eine gezielte Überdimensionierung von Prozesskomponenten und der Bereitstellung von Speichern erfolgen. Anhand verschiedener Verfahrenskonzepte wird gezeigt, in welchem Maße die Lastflexibilisierung einer Luftzerlegungsanlage möglich ist und wo deren Grenzen liegen. Je nach Schwankungen des Energiepreises ergeben sich bereits am heutigen Energiemarkt nennenswerte Einsparungspotentiale bei den Energiekosten.