Die Ökonomie der Stromerzeugung

Definition der Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung

Bei modernen Ingenieurprojekten ist die Kostenkontrolle sehr wichtig. Ingenieure müssen das gewünschte Ergebnis mit den geringstmöglichen Kosten erreichen. Bei der Stromerzeugung wählen wir oft zwischen teurer, hoch-effizienter Ausrüstung und preiswerter, weniger effizienter Ausrüstung. Teure Ausrüstung hat höhere Zins- und Abschreibungen, aber niedrigere Energiekosten.

Elektroingenieure müssen die Kosten ausbalancieren, um die Gesamtausgaben des Kraftwerks zu minimieren. Das Studium der Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung ist entscheidend, um dieses Gleichgewicht zu erzielen. Um die Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung zu verstehen, müssen wir die jährlichen Ausgaben des Kraftwerks und die Faktoren kennen, die diese beeinflussen. Die gesamten jährlichen Ausgaben werden in mehrere Kategorien unterteilt:

• Fixe Kosten

• Halbfixe Kosten

• Betriebskosten

Diese sind alle wichtige Parameter, die die Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung betreffen, und werden im Folgenden detailliert betrachtet.

Fixe Kosten

Diese Kosten hängen von der installierten Leistung des Kraftwerks ab, nicht jedoch von seiner Energieproduktion. Sie umfassen:

Zinsen und Abschreibungen auf die Kapitalkosten des Erzeugungskraftwerks, des Übertragungs- und Verteilungsnetzes, der Gebäude und anderer Bauwerke usw. Die Kapitalkosten des Kraftwerks beinhalten auch die während des Baus gezahlten Zinsen, die Gehälter der Ingenieure und anderen Angestellten, die Entwicklung und den Bau des Kraftwerks. Dazu gehören auch die Kosten für den Transport, die Arbeitskräfte usw., um die Ausrüstung vor Ort zu bringen und zu installieren, was alles zur Gesamtwirtschaftlichkeit der Stromerzeugung beiträgt.

Es ist besonders erwähnenswert, dass bei Atomkraftwerken die Kapitalkosten des Kraftwerks auch die Kosten der anfänglichen Beschaffung des Kernbrennstoffs minus dem Rückkaufswert am Ende seines nutzbaren Lebens umfassen. Es beinhaltet auch alle Arten von Steuern, Versicherungsprämien, die für Policen zur Abdeckung des Risikos eines zufälligen Ausfalls gezahlt werden. Die Miete für das tatsächlich für den Bau genutzte Land wird ebenfalls berücksichtigt.

Die Kosten für das Starten und Herunterfahren der Anlagen fallen ebenfalls in diese Kategorie, wenn das Kraftwerk in einer oder zwei Schichten betrieben wird.

Betriebskosten

Die Betriebskosten eines Kraftwerks sind wahrscheinlich einer der wichtigsten Parameter bei der Betrachtung der Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung, da sie von der Anzahl der Stunden abhängen, in denen das Kraftwerk betrieben wird, oder von der Anzahl der produzierten Elektrizitäts-Einheiten. Sie umfassen im Wesentlichen die unten genannten Kosten.

Kosten für das gelieferte Brennstoff und die Brennstoffverarbeitung im Kraftwerk. Kohle wird in thermischen Kraftwerken verwendet, und Dieselöl in Dieselstationen. Im Fall eines Wasserkraftwerks gibt es keine Brennstoffkosten, da Wasser eine kostenlose Gabe der Natur ist. Allerdings erfordern Wasserkraftwerke höhere Installationskosten, und ihre Megawatt-Ausgabe bei der Stromerzeugung ist im Vergleich zu thermischen Kraftwerken niedriger.

Verluste durch Betriebs- und Wartungsmaterial sowie Gehälter der Aufsichtspersonal, das das Kraftwerk betreibt.

Im Fall eines thermischen Kraftwerks umfasst die Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung auch die Kosten für Speisewasser für den Kessel, wie die Kosten für die Wasseraufbereitung und -konditionierung. Da der Verschleiß der Ausrüstung von der Nutzungsdauer des Kraftwerks abhängt, werden auch die Kosten für Schmierstoffe und Reparaturen und Wartung der Ausrüstung in die Betriebskosten einbezogen.

Wir können also schließen, dass die gesamten jährlichen Kosten für die Stromerzeugung und die allgemeine Wirtschaftlichkeit der Stromerzeugung durch die folgende Gleichung dargestellt werden können,

Dabei steht 'a' für die gesamten Fixkosten des Kraftwerks und hat keinen Bezug zur Gesamtleistung des Kraftwerks oder zur Anzahl der Stunden, in denen das Kraftwerk läuft.

'b' repräsentiert die halbfixen Kosten, die hauptsächlich von der Gesamtleistung des Kraftwerks abhängen und nicht von der Anzahl der Stunden, in denen das Kraftwerk betrieben wird. Die Einheit für 'b' wird idealerweise in k-Watt gewählt.

'c' repräsentiert im Wesentlichen die Betriebskosten des Kraftwerks und hängt von der Anzahl der Stunden ab, in denen das Kraftwerk läuft, um eine bestimmte Menge an Megawatt-Strom zu erzeugen. Ihre Einheit wird in kW-h angegeben.