Nachnutzung des Steinkohlenbergbaus
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- Volker Böhmer
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1 Nachnutzung des Steinkohlenbergbaus Pumpspeicherkraftwerke unter Tage? Prof. Dr. - Ing. Hermann-Josef Wagner Arnsberger Energiedialog Intelligente Netze und Speicher
2 Gliederung Einleitung Technische Grundlagen Energiewirtschaftliche Einordnung Kostenbetrachtung 2
3 Aktive Bergwerke der RAG in Deutschland (2013) Aktive Bergwerke 1 Prosper-Haniel 2 Auguste Victoria 3 Ibbenbüren Stilllegungen 2012 Saarrevier Bergwerk West (Kamp-Lintfort) Bildquelle: GVSt : Steinkohle 2013, S. 19 3
4 Projektförderungen Vorprojekt: Untertage-Pumpspeicherwerke Nutzung von Anlagen des Bergbaus zur Speicherung regenerativer Energien Projektpartner Gefördert durch: Fördersumme: 86 T Laufzeit: Ziel-2 UPSW-Projekt: Entwicklung eines Realisierungskonzeptes für die Nutzung von Anlagen des Steinkohlebergbaus als unterirdische Pumpspeicherwerke Projektpartner Gefördert durch: Fördersumme: 1,6 Mio. Laufzeit: Oktober 2012 Juli
5 Einleitung Technische Grundlagen Energiewirtschaftliche Einordnung Kostenbetrachtung 5
6 In der Gesamtbewertung ist das geschlossene System zu bevorzugen. Das offene System enthält Unwägbarkeiten Das geschlossene System trennt das Speicherwasser komplett vom Grubenwasser Das offene System integriert bestehende Bergwerkswasserressourcen Quelle: E. Perau, UDE
7 Funktionsweise von Pumpspeicherkraftwerken Quelle: Jerin, TU München 7
8 Schematische Darstellung der UPSW - Konzept Oberes Speicherbecken Lüftungsschacht Wasserleitung Unterer Speicher (Ringspeicher) Wasser Strom Bildquelle: RAG Francis-Pumpturbinen 8
9 Kavernenkonzept mit wesentlichen Kenndaten und Dimensionen (Erste Auslegungsdaten am Standort Prosper-Haniel) Unterer Speicher (Ringspeicher) - Wasserleitung Höhe Übergang vom Saugrohr zum Ringspeicher Höhe Trafo und Maschinenkaverne Verbindung zum Förderberg 9
10 Einleitung Technische Grundlagen Energiewirtschaftliche Einordnung Kostenbetrachtung 10
11 Akzeptanz für Untertage-Pumpspeicher (UPSW) Rhein-Ruhr Institut für Sozialforschung und Politikberatung e.v. (RISP) Nachnutzung Zechengelände: Befürwortung der Weiternutzung für Industrie, Gewerbe oder Energieversorgung (63,7%). Starke Befürwortung der Nachnutzung für kulturelle Zwecke und für die Naherholung (jeweils über 80%). Quelle: RISP, Repräsentativen Bevölkerungsbefragung (Sommer 2013 ) im Ruhrgebiet 514 Interviews 11
12 Fallhöhe [m] Energiespeicherpotenziale am Bergwerk Prosper-Haniel Große Fallhöhen ermöglichen Energiespeicherung bei relativ geringen Volumina Speicherkapazität [MWh] Zum Vergleich: -PSW-Vianden Volumen: 7 Mio. m³ Fallhöhe: 280 m Speicherkapazität: 6200 MWh -PSW - Goldisthal Volumen 12 Mio. m³ Fallhöhe: 300 m Speicherkapazität: 8500 MWh UPSW Variante 1/1+ UPSW Variante 1a UPSW Variante 1b Volumen UPSW (Prosper-Haniel) UPSW Variante
13 Varianten (Standort Prosper-Haniel) -Werte gerundet Anlagenkenngröße Einheit Variante 1/1+ Variante 1a Variante 1b Variante 2 Art des Maschinensatzes - Francis- Francis- Francis- Pelton- Pumpturbine Pumpturbine Pumpturbine Turbine Anzahl Maschinensätze - 1/ Installierte Leistung MW 200/ (2 x 100) x175 Fallhöhe m Entladedauer h 3,2 5,3 6,9 2,5 Nutzbares Speichervolumen m³ Speicherkapazität MWh Gesamtwirkungsgrad - 0,7 0,7 0,7 0,7 Länge nutzbare Stollen m Länge aufzufahrender Stollen m Querschnitt des Stollens m²
14 Einleitung Technische Grundlagen Energiewirtschaftliche Einordnung Kostenbetrachtung 14
15 Investitionskosten in Millionen [ ] Absolute maximale und minimale Investitionskosten der UPSW-Varianten , , ,9 450,1 449,3 426,8 372, ,7 304,8 280,9 0 Variante 1 Variante 1+ Variante 1a Variante 1b Variante 2 15
16 Spezifische* Investitionskosten - UPSW im Vergleich zu konventionellen Pumpspeicherkraftwerken Limberg II 840 /kw 480 MW Atdorf 1000 /kw 1400 MW Tauernmoos 1300 /kw 130 MW Variante /kw 212 MW Linth - Limmern 1640 /kw 1000 MW Variante 1a 1970 /kw 212 MW /kw Goldisthal 1100 /kw 1060 MW Variante /kw 212 MW Variante 1b 2392 /kw 212 MW Variante /kw 353 MW Waldeck II /kw 300 MW Riedl 1170 /kw 300 MW Nant de Drance 1700 /kw 900 MW *Für die Rechnung der spezifische Investitionskosten der UPSW Varianten werden die Mittelwerte der Investitionskosten gewählt. 16
17 Danke fürs Zuhören 17
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