Wärmeversorgungskonzept Chemnitz 2040

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1 Wärmeversorgungskonzept Chemnitz 2040 Chemnitz Andreas Schultheiß Hauptabteilungsleiter Erzeugung 0

2 Inhalt: - Vorstellung eins - Ausgangssituation für unsere Strom- und Wärmeerzeugung - Das Wärmeversorgungskonzept Chemnitz - Ergebnisse - Fazit - Klimabilanz Wärmeversorgung Chemnitz 1

3 Der Versorger eins Strom: 0,7 TWh Wärme: 1 TWh Strom: 5,6 TWh Gas: 5,3 TWh Wärmeversorgung Chemnitz 2

4 Der Versorger eins 117 Wärmeversorgung Chemnitz 3

5 Ausgangssituation für unsere Strom- und Wärmeerzeugung Strukturierung 95 % Wärme aus 2 Braunkohleblöcken 290 MW th Mensch Technologie Solarthermieanlage + -speicher, Brühl Netzeinspeisung ca GWh th (2025 GWh, 1990) Fernwärmelast max. 375 MW th (1000 MW, 1990) Konzept Wirtschaftlichkeit Klimaverträglichkeit HKW Nord Ressource Kommunikation Heizwerk Altchemnitz Akzeptanz Wärmespeicher II Wärmeversorgung Chemnitz 4

6 Ausgangssituation für unsere Strom- und Wärmeerzeugung Stadt Chemnitz Einwohner (vor der Wende ) Anteil Gas- und Fernwärme am Wärmemarkt > 90% Fernwärme deckt ca. 40 % des Wärmemarkts Quelle: openstreetmap.org Wärmeversorgung Chemnitz 5

7 Ausgangssituation für unsere Strom- und Wärmeerzeugung, im Frühjahr 2016 Laufzeiten der beiden Braunkohleblöcke bis 2023 bzw Kohlelieferverträge bis 2022 (1 Mio. Tonnen/a) Strompreise bei 20 /MWh Kohle ist politisch nicht mehr gewollt Unser FW-Netz ist deutlich überdimensioniert Ersatzinvestitionen stehen im Netz und der Erzeugung an Notwendigkeit einer gemeinsamen sowie ganzheitlichen Zukunftsplanung für die Geschäftsfelder Strom, Wärme, Erzeugung und Netz! Projekt Wärmeversorgungskonzept Chemnitz 2040 Wärmeversorgung Chemnitz 6

8 Wärmeversorgungskonzept Chemnitz 2040 Zentrale Fragestellungen: Werden wir in Zukunft noch Strom erzeugen? Welchen Wärmebedarf werden wir 2040 noch haben? Womit werden wir diese Wärme erzeugen? Wie erreichen wir eine bessere Netzstruktur? Wärmeversorgung Chemnitz 7

9 Wärmeversorgungskonzept Chemnitz 2040 Projektpartner: Ziele an die zukünftige Wärmeversorgung: langfristig wirtschaftlich flexibel und zukunftssicher emissionsarm politisch akzeptiert und günstig für unsere Kunden Projektlaufzeit: August 2015 bis August 2017 Wärmeversorgung Chemnitz 8

10 Wärmeversorgungskonzept Chemnitz Projektablauf Einflussfaktoren auf den zukünftigen Erzeugerpark und die FW-Netzentwicklung Annahmen zu. Stadtentwicklung Gesetzlicher Rahmen Wärmebedarfsentwicklung und -verteilung Strompreisentwicklung Rohstoffpreise CO 2 -Preise Netzerneuerungsbedarf Modellentwicklung/ Simulationen Varianten Erzeugung Interative Vorgehensweise Varianten Netze Vorzugsvariante Wärmeversorgung Chemnitz 9

11 Wärmeversorgungskonzept Chemnitz 2040 Wir haben unterschiedliche Netzstrukturen untersucht zentrale Einspeisung Verteil. KWK u. HWE Verteilung nur HWE Netzinseln Wärmeversorgung Chemnitz 10

12 Wärmeversorgungskonzept Chemnitz 2040 Wir haben verschiedene Erzeugungsoptionen untersucht, auch zentrale vs. dezentrale. Gas- und Dampfturbinenkraftwerk Gasturbine mit Abhitzekessel Blockheizkraftwerke / Motorenkraftwerke Biogas/Biovergärung Heißwassererzeuger Holzheizkraftwerk Power-to-Heat Geothermie Prüfung weiterer regionaler Ressourcen z.b. Abwärme, EBS Solarthermie Wärmeversorgung Chemnitz 11

13 Ergebnisse Neue Erzeugung wird dezentraler, FW-Netz optimiert Dezentralisierung der Erzeugung erlaubt einen Rückbau von alten Fernwärmetransporttrassen X X X X HKW Nord BHKW Kessel 80 MW th 70 MW th Bestand Braunkohle 1 30 MW th Ablösung letzter Kohleblock geplant ggf. weitere Erdgas-BHKW Siegmar Holz im Bau Bestand MW th BHKW Kessel Kessel 50 MW th 100 MW th 172 MW th HW Altchemnitz Wärmeversorgung Chemnitz 12

14 Ergebnisse Erzeugung wird flexibler und deutlich CO 2 -ärmer eins wird auch in Zukunft Wärme und Strom erzeugen! Aufteilung der Erzeugungskapazitäten Grundlast Holz-HKW Grund-/Mittellast Erdgas-BHKW Mittellast Wärmespeicher Spitzenlast Erdgaskessel Zukunft vollständiger Ausstieg aus der Braunkohle z. B. innovative KWK, Ersatzbrennstoffe, Biogas oder Solarthermie Eigenschaft der neuen Erzeugungseinheiten regenerativer Anteil der Fernwärme wird steigen ca. 10 % modularer dezentraler Aufbau flexible Erzeugung Fernwärmenetzoptimierung wird kontinuierlich fortgeführt Wärmeversorgung Chemnitz 13

15 Ergebnisse Unser AR hat zugestimmt. Die Umsetzungsphase hat begonnen. Heute Wärmekonzept Umsetzung Wärmekonzept Erarbeitung Wärmekonzept Optimierung FW-Netz, u.a. Temperaturabsenkung, Leitungsführung, teilweise Rückbau Transportleitung Ausschreib. Planer O8/15 O8/17 O5/18 Planung u. Ausschreib. GU Bau der BHKW Bau Holz-HKW HWE O5/19 O6/22 06/23 ab 2028 ggf. weitere Erdgas- BHKW. Wärmeversorgung Chemnitz 14

16 Fazit Erzeugung, Wärme und Strom, bleibt auch in Zukunft ein Wertschöpfung generierendes Geschäftsfeld. Der Wärmebedarf bleibt fast auf dem Niveau von 2016 (-3%) Methan (CH4) ist für uns der Primärenergieträger, mit dem wir die Energiewende bis 2040 ganz wesentlich mitgestalten wollen. Unsere FW-Netzstruktur wird über die nächsten zwei Jahrzehnte kontinuierlich optimiert. Unsere Ziele sind erreichbar. langfristig wirtschaftlich flexibel und zukunftssicher emissionsärmer (gut -60%) politisch akzeptiert und langfristig günstig für unsere Kunden Wärmeversorgung Chemnitz 15

17 Fazit Die größten Risiken bleiben die nicht kalkulierbaren politischen Rahmenbedingungen und die Entwicklung des Strompreises. Wärmeversorgung Chemnitz 16

18 t SO2/a 10³ t CO2/a Klimabilanz CO 2 Emissionen Erzeugung Chemnitz Messung der Hg-Emissionen im HKW Chemnitz , , ,2 1533, ? SO 2 Emissionen der Erzeugung Chemnitz ? Zukünftige Entwicklung der Emissionen ist bestimmt durch Kohleeinsatz und gegenläufig durch Technologieänderung

19 t NOx-Staub/a Klimabilanz NOx/Staub Emissionen der Erzeugung Chemnitz Staubemission NOx Mit vielfältigen Maßnahmen hat eins erfolgreich in den Umweltschutz investiert und die Emissionen gesenkt Dateikennung/-name (optional) Präsentation 18

20 Grenzwertverschärfung der EU für NOx, CO2, Staub, Hg Im Rahmen des BREF Prozesses wurden im Jahr 2017 neue Grenzwerte für Quecksilber (Hg), NOx, CO2 und Staub festgelegt. Einhaltung der Grenzwerte ab 2021 CO2 und Staubwerte können durch vorhandene Technik eingehalten werden Erzeugungsanlagen der eins bei NOx und Quecksilber betroffen Grenzwerte nur durch Investitionen in neue Technik einhaltbar Stand der Technik für NOx und Hg ist derzeit im Forschungsbereich angesiedelt Messtechnik entspricht nicht den Anforderungen an Genauigkeit und Nachweisbarkeit eins wird Hg - Reduzierungstechnik trotzdem installieren Eins hat einen klaren Ausstiegspfad für Kohle und muss für die absehbare Laufzeit noch hohe Investitionen auf sich nehmen, da eins eine Versorgungspflicht für ihre Fernwärmekunden hat Dateikennung/-name (optional) Präsentation 19

21 Klage gegen die EU- Kommission Geklagt wird gegen Rechtmäßigkeit des Zustandekommens des Beschlusses. Zudem sind die neuen Grenzwerte für Stickoxide nicht korrekt berechnet worden. Es werden damit Investitionen erzwungen die eine Vielzahl von Kraftwerken zur Außerbetriebnahme aus Wirtschaftlichkeitsgründen führen können. Dies führt vor allen Dingen bei KWK Anlagen zu Problemen bei der Gewährleistung der Versorgungssicherheit und führt zu Entscheidungsprozessen die nicht den Gedanken der Energiewende förderlich sind. Da Chemnitz unmittelbar betroffen ist und ein Konzept entwickelt hat,wie wir aus der Erzeugung von Strom und Wärme ( KWK) aus Kohle aussteigen,fühlen wir uns in unserer Planung massiv gestört und haben uns an der Klage beteiligt. Wir tragen den Umweltschutzgedanken mit und haben in den vergangenen 20 Jahren massiv in Umwelttechnik investiert aber wir sehen auch den Übergang zu neuen sauberen Technologien unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Ausnahmetatbestände können hier die Kommunale Energiewirtschaft unterstützen Veränderungen der Erzeugerlandschaft im fossilen Bereich kann nicht durch Grenzwerte erzwungen werden. Im Kommunalen Bereich müssen Versorgungssicherheit mit Wärme und Strom an oberster Stelle stehen. Dateikennung/-name (optional) Präsentation 20

22 Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit

23 Backup

24 Beispiel modularer 10-MW-Gasmotor von MAN Wärmeversorgung Chemnitz Quelle: MAN 19

25 Ergebnisse Erzeugung Technologie Motorenkraftwerk Gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme (10-20 MW-Klasse) Gesamtleistung an beiden Standorten ca. 130 MW th Biomasseheizkraftwerk Holzkessel + Dampfturbine Installierte Leistung MW th Regenerative Fernwärmeanteil soll ca. 10 % betragen Beispiel BHKW-Kraftwerk (Bildquelle: Fa. MAN) Spitzenlasterzeugung Erdgaskessel mit ca. 33 MW th Heißwassererzeuger mit ca. 100 MW th im Bau Heißwassererzeuger mit ca. 70 MW th geplant Beispiel Heißwassererzeuger (Bildquelle: Fa. VKK Standardkessel) Wärmeversorgung Chemnitz 24

26 Standort Heizkraftwerk Nord Erste Ausbaustufe: Gasmotorenkraftwerk mit einer Leistung von ca. 80 MW th, Aufnahme des Dauerbetriebes im Jahr 2022 und Heißwassererzeuger mit 70 MW th Leistung HWE BHKW Quelle: Wärmeversorgung Chemnitz 25

27 Standort Heizwerk Altchemnitz Heißwassererzeugeranlage (HWE) mit 100 MW th im Bau (IBN 2018) Weitere Ausbaustufe: Gasmotorenkraftwerk mit einer Leistung von ca. 50 MW th, Aufnahme des Dauerbetriebes im Jahr 2022 HWE BHKW Quelle: Wärmeversorgung Chemnitz 26