Powerful. Performance. Erfahren im Energieanlagenbau POWERFUL PERFORMANCE

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1 Powerful Performance POWERFUL PERFORMANCE Erfahren im Energieanlagenbau

2 Von der Kohle zum Strom Schematische Darstellung der Stromerzeugung in einem typischen Steinkohlekraftwerk Vor dem Einblasen in den Feuerraum wird die Rohkohle in Kohlemühlen staubfein zerkleinert. Durch die Verbrennung des Kohlenstaubs im Feuer raum des Dampferzeugers entstehen Rauchgase mit Temperaturen bis zu C. Die freigesetzte Wärme wird genutzt, um Wasserdampf mit hohem Druck und hoher Temperatur zu erzeugen. Der Wasserdampf wird in eine Turbine geleitet, strömt auf die Schaufelräder und versetzt die Turbinenwelle in Bewegung. Ein angeschlossener Generator erzeugt daraus elektrischen Strom. Die Stickstoffoxide im Rauchgas reagieren in der DeNO X -Anlage mithilfe von Katalysatoren, es entsteht Stickstoff und Wasserdampf. Aschepartikel bleiben im Elektrofilter an elektrisch geladenen Flächen haften, werden abgeklopft und aus dem Rauchgas entfernt. In der Rauchgasentschwefelungsanlage (REA) binden Kalkmilch oder Kalksteinmehlsuspension das Schwefeldioxid aus dem Rauchgas. Als Endprodukt entsteht Gips. 2

3 Inhalt Unter Energie Als erfahrener Energieanlagenbauer profitiert Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe vom Boom im Kraftwerksbau. ab Seite 4 Jetzt den Trailer ansehen: ERFAHREN IM ENERGIEANLAGENBAU Unsere Mitarbeiter Vom Ingenieur bis zum Techniker: Teamarbeit wird bei uns großgeschrieben. ab Seite 10 Unsere Projekte Ob im In- oder Ausland: Wir bauen Kraftwerke und liefern Komponenten in viele Regionen. ab Seite 16 Unsere Produkte Druckteile, Feuerungstechnik, Stahlkonstruktion: Wir verfügen über eigene Fertigungsbetriebe. ab Seite 26 Unser Know-how Neue Werkstoffe und Technologien zur Energiespeicherung sind die Grundlagen für das Kraftwerk der Zukunft. ab Seite 36 Erfahren im Energieanlagenbau 3

4 Unter Energie Mehr als 100 Jahre Erfahrung: Als Energieanlagen bauer profitiert die Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH vom steigenden Strombedarf und dem weltweiten Boom im Kraftwerksbau. Unter

5 Energie Mitsubishi Hitachi Power Office, Duisburg

6 Über Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Rund 900 Menschen arbeiten in den Büros am Duisburger Innenhafen Anteilseigner der Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH MHI MHPS MHPSE Hitachi, Ltd. 65% 35% 100% Über 100 Jahre Erfahrung im Kraftwerksbereich, leistungsfähige Produkte, eine hoch motivierte Belegschaft und eine starke Muttergesellschaft im Rücken: Das ist die Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH (MHPSE). Der Energie anlagen bauer plant und baut fossil befeuerte Kraftwerke und gehört mit seinen Referenzen zu den Markt- und Technologie führern. Das Unternehmen liefert auch Kernkomponenten wie etwa Großdampferzeuger, Umwelttechnik, Turbinen und Mahlanlagen. Die Geschichte von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe lässt sich zurückführen ins Jahr 1898, bis zur Gründung der Deutschen Babcock & Wilcox Dampfkesselwerke AG in Berlin erwarb die Babcock-Hitachi K.K., eine Tochtergesellschaft von Hitachi, Ltd., den Bereich Energietechnik und das gesamte Know-how der ehemaligen Unternehmensgruppe Babcock Borsig, Oberhausen, im Bereich Dampferzeuger und Kombikraftwerke. Nach der vollständigen Übernahme durch den Hitachi-Konzern wurde das Unternehmen 2006 umbenannt in Hitachi Power Europe GmbH startete das Unternehmen als Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH unter dem Dach des Joint Ventures von Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., und Hitachi, Ltd. Seit 2007 hat der Energieanlagenbauer seinen Sitz am Innenhafen in Duisburg / Nordrhein- Westfalen. Das Unternehmen beschäftigt inklusive der Tochtergesellschaften rund Mitarbeiter (Stand: März 2014). Neben dem Kraftwerksbau und der Lieferung von Kernkomponenten kümmert sich der Anlagenbauer auch um vorausschauenden Service. Grüne Technologien, etwa zur Energiespeicherung oder im Bereich Biomasse, sind weitere Beispiele für Innovation und Zuverlässigkeit von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe. 6

7 Weltweit unterwegs Die Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH ist eine 100 %ige Tochtergesellschaft der Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. (MHPS), einem Joint Venture von Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. und Hitachi, Ltd. Die MHPS ist ein global aufgestellter Energieanlagenbauer mit insgesamt 58 Tochtergesellschaften (9 in Japan, 49 außerhalb Japans). Das Joint Venture beschäftigt rund Mitarbeiter (konsolidiert) und hat sich das Ziel gesetzt, weltweit die Nummer Eins beim Bau thermischer Kraftwerke zu werden. Ein wichtiges Standbein in dieser Unternehmensgruppe ist die Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH, die bei Planung und Bau von fossil befeuerten Kraftwerken (Kohle, Gas) zu den Markt- und Technologieführern in ihrer Marktregion gehört. TOCHTER- UND BETEILIGUNGSGESELLSCHAFTEN VON MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEMS EUROPE 1 Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH MH Power Systems Europe Service GmbH 3 Mitsubishi Hitachi Power Systems Africa (Pty) Ltd. 4 Meeraner Dampfkesselbau GmbH 5 Donges SteelTec GmbH 6 Babcock Fertigungszentrum GmbH 3 Unter Energie 7

8 Entwicklung kostet Energie Steigende Bevölkerungszahlen, eine wachsende Wirtschaft, neue Produkte: Ohne Energie ist keine Entwicklung möglich. Vor allem elektrische Energie also Strom ist nötig, damit Waren, Güter und Dienstleistungen produziert und transportiert werden können. Wettbewerbsfähige Wirtschaftssysteme setzen auf einen gesunden Mix aus verschiedenen Energieträgern und auf höhere Energieeffizienz. Die Hauptlast der Stromerzeugung tragen weltweit Kraftwerke, die mit fossilen Brennstoffen befeuert werden: Sie sind bewährt, zuverlässig im Dauereinsatz und wirtschaftlich zu betreiben. Besonders die neueste Generation von Steinkohle-, Braunkohle- und Gaskraftwerken sorgt für geringe Umweltbelastungen. Ein weiteres Plus: Fossile Brennstoffe wie Stein- und Braunkohle sind in vielen politisch und gesellschaftlich stabilen Ländern lieferbar, die Reserven und Ressourcen reichen noch für mehrere Hundert Jahre. ENTWICKLUNG DES KOHLEVERBRAUCHS (in Millionen Tonnen) Welt China Indien OECD* *30 überwiegend westliche Industrienationen Quelle: IEA, Zahlen für 2007 geschätzt Rund 6,8 Milliarden Menschen leben derzeit auf der Welt. Innerhalb von 50 Jahren hat sich die Weltbevölkerung verdoppelt und wird weiterhin wachsen. Ein Viertel der Menschen hat immer noch keinen Zugang zu Elektrizität. Aus diesen Gründen wird der Strom verbrauch rascher anwachsen als alle anderen Arten des Energieverbrauchs. Experten gehen davon aus, dass sich der Strombedarf bis 2030 noch einmal verdoppeln wird. Die Herausforderung an Unternehmen, Politik und Gesellschaft ist klar: Man muss für eine nachhaltige, zuverlässige und wirtschaftliche Energieerzeugung sorgen. ANTEILE DER KOHLE AN DER ELEKTRIZITÄTS ERZEUGUNG (in Prozent) Polen Australien China Indien Tschechien USA * 93 Quelle: IEA, alle Zahlen 2006, nur *2005 8

9 Spitze im Kraftwerksbau Mit seiner langen Tradition, seinen hochmodernen Produkten und einem immensen Know-how steht mit an der Spitze beim Bau von Energieanlagen. Dafür sorgen schon die weltweit höchsten Wirkungsgrade bei fossil befeuerten Kraftwerken, die strengen Umweltschutzauflagen sowie die Vorreiterrolle bei Erforschung und Entwicklung von neuen, leistungsfähigeren Werkstoffen und CO 2 -Abscheide tech no logien. Da der Stromverbrauch weltweit steigt und außerdem in den nächsten Jahren viele Kraftwerke das Ende ihrer technischen Lebensdauer erreichen werden, gibt es einen großen Bedarf an Neu- und Ersatzanlagen. Der deutsche Großanlagenbau (Kraftwerke, Hütten- und Walzwerke, Chemieanlagen, elektrotechnische Ausrüstungen, Zementanlagen) ist auch ein wesentlicher Exportfaktor: Rund 80 % der Aufträge stammen aus dem Ausland. Alle diese Faktoren führen dazu, dass die Nachfrage nach Produkten und Know-how aus dem Energieanlagenbau / Kraftwerksbereich weiterhin steigen wird. GESAMTAUFTRAGSEINGANG NACH REGIONEN (2012) Aufträge aus dem Ausland bilden die Grundlage für den Großanlagenbau Industrieländer 16,2% 19,0% Übrige Welt 20,5% Asiatisch- 23,8% pazifischer Raum Osteuropa 11,6% und GUS Naher und 8,8% Mittlerer Osten Quelle: Arbeitsgemeinschaft Großanlagenbau im VDMA GESAMTAUFTRAGSEINGANG IM GROSSANLAGENBAU 1970 BIS 2012 (in Milliarden Euro) 35 Insgesamt Ausland Quelle: Arbeitsgemeinschaft Großanlagenbau im VDMA Unter Energie 9

10 Unsere Mit

11 arbeiter Unsere Mitarbeiter Vom Ingenieur bis zur Kauffrau, vom Techniker bis zur Projekt assistenz: Teamarbeit wird bei Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe großgeschrieben.

12 Planung mit modernster Software Spezielle IT-Tools bilden Kraftwerke und Komponenten virtuell und dreidimensional ab Als Energieanlagenbauer hat sich Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe auf die Stromerzeugung in hoch effizienten Steinkohle- und Braunkohleanlagen spezialisiert. Darüber hinaus gehören auf die Kundenwünsche zugeschnittene schlüsselfertige Gasund Dampf kraft werke zu unserem Leistungsumfang. Ob Großdampferzeuger oder Turbine, ob Kohlemühle oder Umwelttechnik: Jedes Kraftwerk besteht aus einer Vielzahl von Komponenten, die leistungsfähig, zuverlässig, wirt schaft lich und umweltschonend betrieben werden müssen. MHPSE nutzt beim Design modernste IT-Tools, um die Anlagen optimal zu planen. Diese Werkzeuge etwa drei dimensionale CAD-Software und Virtual-Reality-Lösungen sind ent schei dend, um etwa die Anordnung der Anlage zu optimieren oder Strömungen im Feuerraum eines Großdampf erzeugers zu berechnen. So lässt sich unter anderem vorab die Lebensdauer von Anlagenteilen erhöhen und damit lassen sich Kosten sparen. Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe nutzt Planungssoftware nicht nur für Bau und Inbetriebnahme von Kraftwerken und Komponenten, sondern entwickelt die Software auch weiter. Künftig soll es auch möglich sein, ein komplettes Kraftwerk virtuell am Computer abzubilden inklusive aller aktuellen Daten und Messwerte. Diese dynamische Simulation einer Gesamtanlage hätte mehrere Vorteile. Zum einen kann man Mitarbeiter am Rechner für ihre Aufgaben trainieren. Zum anderen lassen sich wichtige Prozesse etwa das Anfahren eines Kraftwerks nach einer Revision bereits am Rechner simulieren. 12

13 Mit eigenen Montage-Teams vor Ort Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe verfügt über langjährige und umfangreiche Erfahrungen im Energieanlagenbau nicht nur in, sondern im gesamten europäischen Raum und im übrigen Ausland. Die eigenen Teams kümmern sich nicht nur um Planung und Engineering. Sie überwachen auch die Arbeiten auf der Baustelle, regeln Logistik und Personalbedarf, führen ein permanentes Controlling durch und sorgen für eine reibungslose Inbetriebsetzung der Komponenten. Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe liefert nicht nur eigene Komponenten und Ersatzteile, zum Beispiel für Kohlemühlen und Brennertechnik, sondern wartet die Anlagen auch. In einem eigenen Service-Unternehmen sind die Kompetenzen und das Know-how für Wartung und Instand haltung von Kraftwerkskomponenten gebündelt. Erfahrene Mitarbeiter von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe überwachen den Kraftwerksbau Unsere Mitarbeiter 13

14 Auf Spurensuche Mit einem Rasterelektronenmikroskop und im Chemielabor werden Proben analysiert Das Rasterelektronenmikroskop bringt es ans Licht: Selbst winzigste Spuren werden in der weit über fachen Vergrößerung deutlich sichtbar ein wesentlicher Faktor, wenn man zum Beispiel Bruchflächen an Werkstoffen untersucht. Für die Mitarbeiter im Labor von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe ist das aber nur eine von vielen Aufgaben, mit denen sie sich täglich befassen. Die Experten in der Werkstofftechnik und in der Analytik setzen dabei modernste Geräte ein. Sie untersuchen und beurteilen fossile Brennstoffe, bestimmen unter anderem den Brennwert und die Mahlbarkeit verschiedener Kohlearten oder suchen nach Spurenelementen in Verbrennungsrückständen (etwa in Schlacken und Aschen). Ihr Ziel: den Verbrennungsprozess zu verbessern und gleichzeitig die Umweltbelastung zu verringen. Dies lässt sich zum Beispiel erreichen, indem man die Auslegung von Kohlemühlen und -brennern für die unterschiedlichen Brennstoffe optimiert. Die Sachverständigen führen Restlebensdaueruntersuchungen und Schadensanalysen durch. Dabei werden jährlich mehrere Hundert Werkstoffproben untersucht. Sie prüfen die Verarbeitbarkeit und stellen sicher, dass neu entwickelte Werkstoffe für zukünftige Kraftwerksgenerationen geeignet sind. Für die Mitarbeiter des Labors ist daher ein enges Zusammenspiel mit den Projekteuren / Konstrukteuren und mit den Inbetriebnahme-Ingenieuren selbstverständlich. Das Labor von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe ist gemäß DIN EN ISO / IEC akkreditiert. 14

15 Motivierte Mitarbeiter Neue Auszubildende lernen in Begleitung von Vertretern des Unternehmens verschiedene Abteilungen kennen, unter anderem das MHPSE-Labor Sehr gut ausgebildete Mitarbeiter, die mit hohem Wissensstand selbstverantwortlich arbeiten: Davon hängt der Erfolg jedes Unternehmens ab. Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe bietet dazu die besten Voraussetzungen, dies gilt sowohl für Berufseinsteiger (Auszubildende, Werkstudenten, Hochschulabsolventen) als auch für erfahrene Kollegen. Das Unternehmen ist als potentieller Arbeitgeber beliebt, besonders bei jungen Menschen. So bewerben sich zum Beispiel auf jede Ausbildungsstelle im Schnitt rund 50 junge Männer und Frauen. Ein Beleg für die gute Qualität der Ausbildung: Fast alle Auszubildenden erhalten aufgrund ihrer sehr guten Noten eine vorzeitige Zulassung zur Abschlussprüfung. Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe investiert auch nachhaltig in die bedarfsgerechte Aus- und Weiterbildung von Mitarbeitern. Spezielle konzernweite Trainingsmaßnahmen bieten ein vielfältiges Angebot an Möglichkeiten zur Fortbildung, sowohl für Mitarbeiter als auch für Führungskräfte. Das internationale Umfeld des Energieanlagenbauers mit Projekten von Europa über Südafrika bis Indien erweitert den persönlichen und beruflichen Horizont der Mitarbeiter. Sie können durch Auslandsaufenthalte andere Arbeitsweisen und Arbeitskulturen kennenlernen und damit ihr volles Potenzial ausschöpfen. Denn nur mit motivierten und qualifizierten Kollegen lässt sich eine Basis für ständige Innovationen schaffen. Zur Ausbildung gehört auch der Besuch einer Kraftwerksbaustelle Unsere Mitarbeiter 15

16 Unsere Projekte Ob in, in Europa oder im übrigen Ausland: Wir bauen Kraftwerke und liefern Komponenten in viele Regionen. Unsere

17 Projekte Steinkohlekraftwerk Maasvlakte, Niederlande

18 Spezialist für EPC und Power Train Der sogenannte Power Train fasst die wichtigsten Komponenten eines Kraftwerks zusammen Großdampferzeuger, Rauchgasreinigung und Turbine / Generator: Diese drei Komponenten (inklusive der zugehörigen Nebenanlagen) bilden den sogenannten Power Train eines Kraftwerks. Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe hat sich als Energieanlagenbauer spezialisiert auf Planung, Bau und Inbetriebnahme von Power Trains. Bei thermischen Kraftwerken (kohle- / gas- / ölgefeuerte Kessel mit Dampfturbinen) verfügt MHPSE über umfangreiche Erfahrungen für Blockgrößen bis über MWel. Zu den jüngsten Referenzen im Bereich schlüsselfertiger Gesamtanlagen (EPC) zählen das Kohlekraftwerk Walsum 10 (), das Ende 2013 in Betrieb gegangen ist, sowie die Kraftwerksprojekte Kozienice 11 (Polen) und Ptolemais V (Griechenland), die derzeit im Konsortium errichtet werden. Das Know-how unserer Spezialisten erstreckt sich über alle erforderlichen Schritte bei Planung und Bau. Dazu gehören unter anderem: Genehmigungsplanung (Erstellen von Genehmigungsanträgen, Abstimmung mit Behörden) Konzeptfindung (inkl. Wirtschaftlichkeitsberechnung, Benchmarking, Kreisprozess-Simulation) Basic und Detail Engineering (von Verfahrenstechnik über Elektro- / Leittechnik bis Anlagenplanung) Projektmanagement (Terminplanung, Expediting, Kostenverfolgung, Qualitätssicherung) Einkaufsunterstützung 18

19 Wirkungsgrad über 45 Prozent Ob schlüsselfertiges Kraftwerk, Power Train oder Großdampferzeuger: Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe verfügt über die notwendige Erfahrung und das Knowhow, um kundenspezifische Anforderungen im Kraftwerksbau zu erfüllen. Als vollwertiger Energieanlagenbauer ist das Unternehmen sowohl in der Lage, einzelne Komponenten zu liefern als auch komplette Anlagen zu planen, zu errichten und in Betrieb zu nehmen. Seit 2007 sind bei Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Kraftwerkskapazitäten über mehr als MW installierter Leistung in Bau oder wurden in Betrieb genommen. Zum Beispiel das Steinkohlekraftwerk Moorburg: MHPSE errichtet im Hamburger Hafen für den Kunden Vattenfall die beiden Großdampferzeuger für die Doppelblock-Anlage. Das Kraftwerk wird nach Fertigstellung einen Wirkungsgrad von über 45 % aufweisen und damit eines der weltweit modernsten seiner Art sein. Der hohe Nettowirkungsgrad liefert nicht nur wesentlich mehr Leistung. Er schont im Vergleich zu bisherigen Kraftwerken auch Ressourcen (weniger Brennstoffeinsatz) und reduziert die spezifischen CO 2 -Emissionen. SPEZIFIKATIONEN MOORBURG BLOCK A / B Elektrische Leistung Brennstoff Frischdampfparameter 2 x 820 MW Steinkohle 600 C / 276 bar Nettowirkungsgrad über 45 % Kesselhaushöhe 100 Meter Gesamtgewicht Druckteil je Block to Projekt Moorburg Unsere Projekte 19

20 Erfahren in Braunkohle Eine sichere Stromversorgung rund um die Uhr garantieren nicht nur Steinkohlekraftwerke, sondern auch Anlagen mit Braunkohlefeuerung. In den vergangenen Jahren haben verschiedene Energieversorger mit der Modernisierung bzw. dem Neubau von Braun kohlekraftwerken begonnen. Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe konnte sich auf grund seiner langjährigen Erfahrung mit dem Brennstoff als Lieferant von hochwirksamen Groß dampferzeugern der neuesten Generation für diese Projekte etablieren. Zum Beispiel: die beiden neuen Kraftwerksblöcke (Gesamtleistung: Megawatt) von RWE Power AG am Standort Neurath. Dort hat Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe als Federführer eines Konsortiums zwei Großdampferzeuger mit einem Wirkungsgrad von bis zu 43 % errichtet und in Betrieb gesetzt ein weltweiter Spitzenwert. Die beiden Blöcke repräsentieren dabei den neuesten Stand der Dampferzeugertechnologie weltweit, mit überkritischem Dampfdruck und den höchsten Dampftemperaturen, die je für Braunkohle realisiert wurden. Auch im sächsischen Boxberg hat Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe einen hochmodernen Großdampferzeuger für einen neuen Braunkohle-Kraftwerksblock errichtet und in Betrieb gesetzt. Der Energieversorger Vattenfall setzt ebenso wie andere Kunden auf die großen Braun kohle reserven, die den Bau und Betrieb von Braunkohlekraftwerken wirtschaftlich machen. Durch die sehr viel höheren Wirkungsgrade setzen die Neu anlagen im Vergleich zu bisherigen Braunkohlekraftwerken sehr viel weniger CO 2 frei. Außerdem schonen die Anlagen wertvolle Ressourcen, weil für die gleiche Strommenge weniger Brennstoff benötigt wird. Ein weiteres Plus von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe: Das Unternehmen verfügt über eigene Komponenten aus dem Bereich Feuerungstechnik, die optimal auf die besonderen Anforderungen von verschiedenen Braunkohlearten abgestimmt sind (zum Beispiel Rundstrahl-Brenner). Beispiel Boxberg: leistungsfähiger Großdampferzeuger im Braunkohlekraftwerk 20

21 und in gasgefeuerten Anlagen Kurze Reaktionszeiten, besonders hohe Wirkungsgrade: In einem Gas- und Dampfkraftwerk (GuD) werden die Prinzipien eines Gasturbinen- und eines Dampfkraftwerks kombiniert. Solche äußerst effizienten Kraftwerke verfügen sowohl über eine Gasturbine als auch über eine (nachgeschaltete) Dampfturbine, sodass elektrische Wirkungsgrade von bis zu 61 % erreicht werden können. Gas- und Dampfkraftwerke erreichen Spitzenwerte im Wirkungsgrad Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe verfügt auch bei gasgefeuerten Anlagen über ein umfangreiches Know-how und langjährige Erfahrungen in der gesamten Bandbreite: von Planung über Beschaffung und Konstruktion bis zur Inbetriebnahme. MHPSE kann auf rund 20 Referenzen für schlüsselfertige Gaskraftwerke / GuD-Anlagen in Europa und im Nahen Osten mit einer installierten Leistung von rund MW zurückblicken. Innerhalb der MHPS-Gruppe ist die gesamte Anlagentechnik in modularer Bauweise sowohl für industrielle Anwendungen wie auch für Großkraftwerkstechnik inklusive der zugehörigen Long Term Service Agreements (LTSA) lieferbar. Die Mitarbeiter von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe kümmern sich um Gesamtanlagenplanung, Bauplanung und -ausführung, Montage und Inbetrieb nahmeleitung. Während der Bauphase können die Ingenieure auch besondere Herausforderungen (etwa die Integration der neuen Anlage in ein bestehendes Kraftwerk) bewältigen. Unsere Projekte 21

22 Hoch effiziente Kessel Zwei Beispiele für hoch effiziente Großdampferzeuger von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe: Neurath (oben) und Datteln (unten) Tausende von Schweißnähten, Hunderte Kilometer an Rohren, mehrere Zehntausend Tonnen Stahlkonstruktion: Der Großdampferzeuger (Kessel) ist das Herz jedes fossil befeuerten Kraftwerks. Hier wird der Kohlenstaub bei rund C verbrannt; hier entstehen das sehr heiße Rauchgas sowie der heiße und unter sehr hohem Druck stehende Wasserdampf, der später die Schaufeln der Turbine antreibt. Mit mehr als 100 Jahren Erfahrung bei Großdampferzeugern gehört Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe zu den Markt- und Technologieführern auf diesem Gebiet. Zu den Referenzen zählen mehr als Megawatt installierter Kraftwerksleistung (davon MW mit Stein kohle, MW mit Braunkohle, MW mit Öl- und Gas), die seit 1970 errichtet wurden. Das Unternehmen entwickelt, baut und liefert Dampferzeuger für Block leistungen bis über MWel, mit Drücken bis über 300 bar und Frisch dampf temperaturen von 600 C sowie Zwischenüberhitzertemperaturen bis zu 620 C, für alle verfügbaren fossilen Brennstoffe: von Stein- / Braunkohle bis zu Sonder brenn stoffen (z. B. Gase aus Kokereien / Stahlwerken, Raffinerierückstände). Großdampferzeuger werden ständig weiterentwickelt. Sie sollen unter anderem mit neuen, hochbeständigen Werkstoffen noch höhere Dampftemperaturen und Dampfdrücke er mög lichen. So lässt sich etwa der Wirkungsgrad künftiger Steinkohle kraftwerke auf über 50 % steigern. 22

23 Große Bandbreite an Brennstoffen Ob Mahlanlagen, Brenner oder Entaschungsanlagen: Rund um den Großdampferzeuger sind eine Vielzahl von Einzelkomponenten im Einsatz. Die Feuerungssysteme und Komponenten von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe decken eine große Bandbreite fester, flüssiger und gasförmiger Brennstoffe ab. Die entsprechenden Anlagenteile sind sowohl für Steinkohle- als auch für Braunkohlestaubfeuerungen optimiert. Als Planer und Hersteller von Originalteilen ist das Unternehmen auch der ideale Partner bei Modernisierungen und Ersatzteilbedarf. Je nach Auswahlkriterium (z. B. Brennstoffeigenschaft, Emissionsgrenzwerte, Ascheverwertung) bietet MHPSE die optimalen Feuerungssysteme für Steinkohle und Braunkohle. So zeichnet sich die von MHPSE entwickelte und mit zahlreichen Patenten versehene Brenner-Generation durch niedrigste Emissionen und höchste Flexibilität aus. Die von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe gelieferten Mühlenzuteiler in Form von Förderanlagen (Trogketten- / Gurtförderer) und Plattenbandzuteilern sind ebenfalls für hohe und betriebssichere Leistungen ausgelegt. Mahlanlagen (zur Vermahlung und Trocknung von Steinkohlen, Braunkohlen und Ligniten) gehören bereits seit vielen Jahrzehnten zum Produktions- und Lieferumfang von MHPSE. Auch unsere Referenzen bei Brennern für Gas- / Öl-befeuerte Anlagen bzw. für Sonderbrennstoffe (z. B. Hüttengase und Raffinerierückstände) beruhen auf langjährigen Erfahrungen im großtechnischen Maßstab. von links: DS -Brenner, RS -Brenner und DST-Brenner MPS -Mühlen Unsere Projekte 23

24 Strom für Südafrika und Indien Je sechs Großdampferzeuger werden für die beiden Standorte Medupi und Kusile geliefert (rechts: Medupi, April 2014) 1 Medupi 2 Kusile 3 Johannesburg Meja 2 Raghunathpur 3 Solapur Ende 2007 / Anfang 2008 bestellte ESKOM, der staatliche Energieversorger Südafrikas, zwölf kohlegefeuerte Großdampferzeuger mit einer Leistung von jeweils rund 800 MW. Gemeinsam mit der südafrikanischen Tochtergesellschaft Mitsubishi Hitachi Power Systems Africa (Pty) Ltd. errichtet Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe die Kernkomponenten an den beiden Kraftwerks standorten Medupi und Kusile. Der Großauftrag hat ein Volumen von rund vier Milliarden Euro, der Lieferumfang umfasst Engineering, Beschaffung, Montage und Inbetriebnahme. Die Großdampferzeuger gehen ab 2014 in Betrieb. Nach Inbetrieb setzung gehören die Großdampferzeuger zu den modernsten in Südafrika und haben im Vergleich zu bestehenden Anlagen einen stark verbesserten Wirkungsgrad. Das Engage ment von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe in Südafrika ist auf einen sehr langen Zeitraum ausgelegt. Viele Komponenten werden vor Ort konstruiert und gefertigt, rund 60 % des Auftragsvolumens verbleiben als lokale Wertschöpfung im Land. Indien ist einer der weltweit am schnellsten wachsenden Märkte für Energieanlagenbauer: Von 2010 bis 2017 soll sich die auf dem Subkontinent installierte Gesamtleistung auf rund Megawatt (MW) mehr als verdoppeln; rund zwei Drittel des Stroms wird derzeit in fossil-befeuerten Kraftwerken erzeugt. Hitachi Power Europe (HPE), die Vorläufergesellschaft von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe, hatte 2012 den ersten erfolgreichen Schritt in den schnell wachsenden indischen Markt geschafft: Gemeinsam mit einem Joint Venture-Partner gewann HPE einen Auftrag zur Lieferung von sechs Steinkohle-Großdampferzeugern der 660 MW-Klasse. Das Joint Venture ( BGR Boilers Private Limited, mit Sitz in Chennai) wurde 2010 von HPE und dem indischen Anlagenbauer BGR Energy Systems Ltd. gegründet, um vor Ort überkritische Großdampferzeuger zu fertigen und zu vertreiben. Die Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH wird für HPE die Großdampferzeuger errichten und in Betrieb setzen. 24

25 Markteintritt in Polen und Griechenland Im September 2012 haben Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe und der Konsortialpartner Polimex-Mostostal (PXM) mit dem polnischen Energieversorger Enea Wytwarzanie den Vertrag zum Bau des Steinkohlekraftwerks Kozienice 11 unterschrieben. Der Auftragswert für die MW-Anlage (Nettowirkungsgrad: 45,5 %) beläuft sich auf rund 1,54 Mrd. Euro. Der Lieferumfang für MHPSE umfasst den Großdampferzeuger inkl. Kohlebunker, Mühlen, Feuerung, Rauchgasreinigung, übergeordnete Leittechnik sowie einige Nebenanlagen. Der Gesellschafter Hitachi, Ltd., liefert die Dampfturbine und zugehörige Kom po nenten. Die Babcock-Hitachi K.K. (BHK) kümmert sich als Unter lieferant um die Rauchgasentschwefelung. PXM ist für den Bauteil und die Montage sowie große Teile der Kraftwerksnebenanlagen verantwortlich. Während der Bauzeit werden bis zu Menschen auf der Baustelle beschäftigt sein, ein großer Teil der Wertschöpfung verbleibt in Polen. In 2017 nimmt der neue Block seinen kommerziellen Betrieb auf. Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe und der Kunde TERNA S.A. werden in Nordgriechenland ein hochmodernes Braunkohlekraftwerk mit einer installierten Leistung von 660 MW errichten. Der griechische Energieversorger Public Power Corporation (PPC) hat den entsprechenden Vertrag mit dem Anlagenbauer TERNA im März 2013 unterschrieben. MHPSE ist als Unterlieferant von TERNA zuständig für Engineering, Lieferung des Groß dampferzeugers samt Nebenanlagen, sowie gemeinsam mit dem Gesellschafter Hitachi, Ltd. der Dampfturbine und der kompletten Rauchgas reinigung. TERNA wird die Kraftwerksnebenanlagen liefern sowie das Kraftwerk errichten und in Betrieb setzen. Baubeginn für Ptolemais V ist 2015, die Anlage wird 2019 ihren kommerziellen Betrieb aufnehmen. Steinkohlekraftwerk Kozienice 11 Braunkohlekraftwerk Ptolemais V Unsere Projekte 25

26 Unsere Produkte Von Druckteilen über Feuerungstechnik bis zu Stahlkonstruktionen: Mit unseren eigenen Fertigungsbetrieben sind wir in wesentlichen Teilen unabhängig beim Kraftwerksbau. Unsere Pr

27 odukte Donges SteelTec GmbH

28 Unabhängiger durch Kohlemühlen und -brenner werden im Babcock Fertigungszentrum in Oberhausen gebaut (oben, rechts unten) Im Gegensatz zu den meisten anderen Unternehmen im Kraftwerksbereich verfügt die Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH über eigene Fertigungsstätten für wichtige Komponenten: Dazu ge hören etwa Druckteile für Großdampferzeuger, Sammler, Kohlemühlen und -brenner, Förder anlagen und Stahlkonstruktionen. Damit macht sich MHPSE in einem wesent lichen Maß unabhängig von Unterlieferanten und schafft ein echtes Netzwerk für Qualität. Die drei Fertigungsbetriebe im Überblick: Donges SteelTec GmbH (Darmstadt): Eines der führenden deutschen Stahl- und Brückenbauunternehmen; Fertigung von Stahlkonstruktionen im Kraftwerksbereich Meeraner Dampfkesselbau GmbH (Meerane): Herstellung von anspruchsvollen Komponenten für Großdampferzeuger (etwa Druckteilen) für Kraftwerke Babcock Fertigungszentrum GmbH (Oberhausen): Produktion von hochwertigen Bauteilen (z. B. Kohlemühlen, Kohlebrenner, Förderanlagen), hauptsächlich für die Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH Die Meeraner Dampfkesselbau GmbH liefert u. a. Druckteile und Sammler (links) 28

29 eigene Produktion Die Donges SteelTec GmbH stellt Stahlkonstruktionen für Kraftwerke her Gerade im Kraftwerksbau ist höchste Qualität gefragt. Schließlich werden die einzelnen Komponenten hohen Belastungen ausgesetzt und müssen über viele Jahrzehnte im Dauer betrieb zuverlässig ihre Arbeit verrichten. Daher setzen unsere Tochter gesellschaften bei der Fertigung besondere Prioritäten in der Qualitätskontrolle. Durch die ständige Weiterentwicklung von Hightech-Materialien, zum Beispiel mit Spezial legierungen für Druckteile, können die Komponenten noch wirtschaftlicher und umwelt schonender eingesetzt werden. Auch dabei arbeiten die Fachleute von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe eng mit den Kollegen in den einzelnen Produktions stätten zusammen. Kraftwerksprojekte im Ausland wie zum Beispiel in Südafrika oder in Indien erfordern oft, dass ein großer Anteil der Komponenten vor Ort konstruiert und gefertigt wird. Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe geht dazu lokale Kooperationen ein, baut entsprechende Fertigungs betriebe auf und qualifiziert die einheimischen Arbeitskräfte. Das Unternehmen ist auch im allgemeinen Brücken- und Stahlbau führend Unsere Produkte 29

30 Eine saubere Sache Ob Staubabscheidung, Entschwefelung oder Entstickung: Ein großer Teil der Investitionen beim Bau moderner Kraftwerke fließt in die Umwelttechnik. Denn bei der Kohleverbrennung bilden sich Rauchgase, die unter anderem Aschepartikel, Stickoxide und Schwefeldioxid enthalten. Mit hochwirksamen Verfahren lassen sich diese Emissionen weitestgehend reduzieren. Moderne Technik scheidet zum Beispiel 99,9 % der Stäube aus dem Rauchgas ab, andere Verfahren sorgen dafür, dass auch bei den übrigen Inhaltsstoffen geringe Emissionen anfallen: Aschepartikel bleiben an elektrisch geladenen Platten im Elektrofilter haften, werden abgeklopft und aus dem Rauchgas entfernt. Stickoxide (NO X ) reagieren mit Ammoniak und werden in der DeNO X -Anlage mithilfe von Katalysatoren zu Stickstoff und Wasserdampf umgewandelt, die als natürliche Bestandteile in der Luft enthalten sind. Schwefeldioxid lässt sich in der Rauchgasentschwefelungsanlage (REA) herausfiltern. Dabei bindet Kalkmilch das Schwefeldioxid im Rauchgas, als Endprodukt entsteht reiner Gips. Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe verfügt über umfangreiches Know-how und langjährige Erfahrung im Bereich der Rauchgasreinigung. Das Unternehmen liefert die entsprechenden Komponenten bei Bedarf schlüsselfertig. MHPSE und die Muttergesellschaften forschen außerdem ständig an neuen Verfahren, mit denen die Effizienz und der Wirkungs grad der Rauchgasreinigungsanlagen erhöht werden können. Die REA filtert Schwefeldioxid aus dem Rauchgas heraus 30

31 Zuverlässig bei hohen Belastungen Schneller als der Schall: Die Schaufelspitzen einer Turbine drehen sich rund mal pro Minute. Wenn der sehr heiße (bis 620 C) und unter sehr hohem Druck (bis 250 bar) stehende Dampf auf die Schaufeln trifft, wird das Material extremen Belastungen ausgesetzt und muss dennoch zuverlässig rund um die Uhr funktionieren. Hoch effiziente Dampfturbinen liefern unsere Muttergesellschaften Eine Neuentwicklung von Hitachi: die Gasturbine H-80 Seit über 75 Jahren liefern unsere Muttergesellschaften hoch effiziente Dampfturbinen in der Leistungs klasse von 250 bis Megawatt (MW). Gefertigt werden die Komponenten (Turbine und Generator) in Japan. Durch grundlegende Forschung und Weiterentwicklung, durch verbesserte Ausführung und Fertigungstechnik gehören sie zu den weltweit besten Produkten ihrer Art. Die Engineering-Teams führen strenge Qualitätskontrollen durch, um höchste Leistung und Qualität zu gewährleisten. Sie bieten auch eine laufende und umfassende Betreuung für den Kunden, warten Anlagen oder rüsten diese um. Eine weitere Erfolgsgeschichte ist die von Hitachi, Ltd., entwickelte Gasturbine H 25 / H 15. Ausgelegt als sogenannte Heavy duty -Maschinen (30-MW-Leistungs klasse), sind mehr als 150 Gasturbinen des Typs H-25 / H-15 in Kraftwerken rund um die Welt im Einsatz. Die von Hitachi neu entwickelte Gasturbine H-80 wird seit Anfang 2010 ebenfalls zur Stromerzeugung eingesetzt. Die Gasturbinen sind solide und zuverlässig im Dauerbetrieb sowie günstig in der Wartung und bestens geeignet für Anlagen mit Kraft-Wärme-Kopplung / Fernwärmeauskopplung. Gasturbinen von Hitachi werden auch als Antriebsturbinen in der Industrie (z. B. Mineral öl wirtschaft) verwendet. Unsere Produkte 31

32 Unser Service Ersatzteile liefern, Komponenten modernisieren, Effizienz steigern oder die Lebensdauer verlängern: Die MH Power Systems Europe Service GmbH, seit dem 1. August 2012 eine Tochtergesellschaft der MHPSE, bietet umfassende Lösungen für fossil-gefeuerte Kraftwerke und für deren Herzstück den Dampferzeuger. MH Power Systems Europe Service ist ein international tätiges Unternehmen auf dem Gebiet der Energieerzeugung und des Anlagenservice. Mit den Fachbereichen Kesselund Feuerungstechnik, Rauchgasreinigung, Mühlen- und Turbinenservice sowie Montage, Inbetriebnahme und Ersatzteilmanagement stehen ausgereifte Serviceleistungen für Modernisierungen von Kraftwerks- und Feuerungsanlagen unterschiedlicher Bauart und Größe für alle konventionellen Brennstoffe zur Verfügung. Montage eines Verdampfermoduls für eine Müllverbrennungsanlage 32

33 für die Energie von morgen Komponentenfertigung für Erstbestückung, Modifikation und Ersatzteile Strengere Auflagen zum Immissionsschutz schützen die Umwelt. MH Power Systems Europe Service liefert ausgereifte und bewährte Reinigungssysteme etwa Elektrofilter, Gewebefilter, Wäscher und Sprüh absorber mit denen solche Auflagen umfassend erfüllt werden. Patentierte Schutzbeschichtungen von Heizflächen und Druckteil komponenten gewähr leisten hohe Standzeiten unter korrosiven und erosiven Bedingungen. Ob Braun- oder Steinkohle, Eigen- oder Fremdfabrikate: MH Power Systems Europe Service verfügt über ein umfangreiches Know-how zur Optimierung von Mahlanlagen. Ersatzteile, Reparaturen und ein umfassender Vor-Ort-Service vervollständigen das Portfolio. Unter der Prämisse Leistung und Verfügbarkeit erhalten steht der Service für Turbinen. Die Experten von MH Power Systems Europe Service können auf eine jahrzehntelange Erfahrung bei Bau, Inbetriebnahme und Service von Dampf- und Gasturbinen innerhalb der Unternehmensgruppe zurückgreifen. MH Power Systems Europe Service kann als hundertprozentige Tochtergesellschaft von MHPSE sowohl Fertigungsstätten in der MHPSE-Gruppe als auch von verbundenen Partnern nutzen. Das Ersatzteilmanagement ermöglicht schnelle Reaktionen und verlässliche Lösungen. Unsere Produkte 33

34 Extrem belastbar Die Sicherheitsabschottung beim Einsatz in Block Q des Kraftwerks Boxberg Das Material ist dünn, aber extrem reißfest: Mehrere Tonnen Belastung hält ein Gewebe aus, das von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe für die Revision von Großdampferzeugern entwickelt wurde. Die so genannte Sicherheitsabschottung (SABS ) schützt Arbeiter, die zum Beispiel während einer Revision oder einer Störung im Inneren eines Kessels tätig sind, vor herabfallenden Schlackeresten. Das patentierte und vom TÜV zertifizierte SABS -System besteht aus einem mit Kevlar beschichteten Gewebe und erstreckt sich über den gesamten Querschnitt des Großdampferzeugers. Es wird an einer ebenfalls von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe entwickelten Tragkonstruktion montiert und bewegt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungen (Gerüste, die entlang der Kesselwände aufgebaut werden; aufgespannte Fangnetze) bietet SABS nicht nur einen zuverlässigeren Schutz. Das System ist auch schneller auf- / abzubauen und spart damit erheblich Zeit und Kosten. SABS wurde nach umfangreichen Tests erstmals erfolgreich Mitte 2012 bei der Revision des Blocks Q im Kraftwerk Boxberg eingesetzt. Das Einspannen des Gewebes in den Kessel dauerte nur sechseinhalb Stunden, es fing während der Feinreinigung des Blockes mehrmals bis zu drei Tonnen Material auf. MHPSE hat sowohl das SABS -Gewebe als auch die Tragkonstruktion entwickelt 34

35 Mehr Flexibilität DST-Brenner 100% Biomasse möglich Aufgabe Filter Luft Sichter Zuteiler Minimallast 40 % CO2- Emissionen 0 Δ% Laständerungsgeschwindigkeit 12 % Staubsilo Rohkohlebunker Anlagenleistung +30 Δ% Anlagenwirkungsgrad +3Δ% 10 1 Indirekte Feuerung 2 Verringerte Wandstärke und Erhöhung der Anzahl an Trennvorrichtungen und Sammlern 3 DST-Brenner : Anfahr- und Teillast- Feuerung auch in heutigen Steinkohleund Rohbraunkohle-Kesseln % Biomasse möglich 5 Gasturbinen-Repowering G Lüfter Mühle Die geeignete Konfiguration von Technologien erhöht nicht nur die Flexibilität eines optional auch mit Biomasse befeuerten Kohlekraftwerks, sondern führt durch Kosteneinsparung auch zu einem Gewinn an Wettbewerbsfähigkeit. Das angeführte Schema zeigt die Nachrüstung eines konventionellen, fossil gefeuerten Kraftwerks zu einem hybrid-gefeuerten, hoch flexiblen und sowohl volllast- als auch schwachlastfähigen Kraftwerk, das ein Höchstmaß an Biomasse verfeuert und zusätzlich Wärme und Strom produziert. Die Minimallast kann durch eine Erweiterung des Feuerungssystems um eine indirekte Feuerung um etwa 15 % abgesenkt werden 1, sofern der Regelbereich des Brenners dies zulässt. Die Nachrüstung eines DST-Brenners 3 erlaubt aufgrund des hohen Regelbereichs eine weitere Reduzierung des Minimalfeuers auf etwa 10 %. Unterhalb 10 % kann die Leistung durch ein Gasturbinen-Repowering bereitgestellt werden 5. Die Laständerungsgeschwindigkeit neuerer und bestehender Anlagen lässt sich durch die indirekte Feuerung auf den Auslegungswert der Dampferzeuger bringen, eine Reduzierung von Wandstärken dickwandiger Bauteile 2 ermöglicht die Erreichung einer Laständerungsgeschwindigkeit von 10 % / min. Eine weitere Steigerung bringt auch hier das Gasturbinen-Repowering 5. Es ermöglicht auch eine Leistungssteigerung, eine Erhöhung des Anlagenwirkungsgrades sowie verminderte CO 2 -Emissionen. Letztere lassen sich auch bei Verwendung von DST-Brennern 3 in Verbindung mit einer in direkten Feuerung 1 reduzieren, wenn Biomasse verfeuert wird 4. Besonderheiten Reduzierung von Zusatzbrennstoffkosten beim Anfahren von bis zu 90 % durch frühzeitiges Umschalten auf stabiles Kohle- / Biomassefeuer. Mühlenbetrieb für die indirekte Feuerung vorzugsweise während Schwachlastzeiten steigert den Wirkungsgrad durch konstante Mahlgeschwindigkeit im energetisch optimierten Bereich. Einsparung des Eigenbedarfs durch den Einsatz von Frequenzumrichtern zur Drehzahl regelung der Frischlüfter und des Saugzuges im Teillastbetrieb. Unsere Produkte 35

36 Unser Know-how Ob neue Werkstoffe oder Technologien zur Energiespeicherung: Unsere Experten forschen und entwickeln bereits jetzt die nächste Kraftwerksgeneration. Unser K

37 now-how

38 Neue Werkstoffe, höhere Wirkungsgrade Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe erforscht und entwickelt intensiv neue Technologien für künftige Kraftwerksgenerationen. Als Anlagenbauer und Spezialist für thermische Kraftwerke kann das Unternehmen dabei auf ein umfangreiches Know-how und viele Referenzen zurückblicken. Diese Erfahrung hilft unseren Experten bei der Entwicklung und Qualifizierung von neuen Eisen- und Nickelbasiswerkstoffen, welche thermische Kraftwerke effizienter und flexibler gestalten sollen. Hohe Präzision für beste Qualität: Die Fertigung in Meerane ist bereits auf die Werkstoffe der 700 C-Kraftwerke vorbereitet Moderne thermische Kraftwerke, wie etwa mit Steinkohle befeuerte Anlagen, laufen bei einer Frischdampftemperatur von über 600 C und erreichen dabei Wirkungsgrade über 46 %. Für den Wirkungsgrad, also die Effizienz des Kraftwerks, sind hauptsächlich die erreichbaren Dampftemperaturen und Drücke entscheidend. Beispielsweise könnte durch die Anhebung der Temperatur auf 700 C und bei einem Druck von 350 bar ein Wirkungsgrad von 50 % (gegenüber 38 % im deutschen Durchschnitt) erreicht werden. Dieses Entwicklungsziel wird in der Fachwelt als 700 C-Kraftwerk bezeichnet. Es setzt jedoch neue Werkstoffe voraus, denn herkömmliche warmfeste Stähle können nur bis Temperaturen von ca. 600 C eingesetzt werden. Aus diesem Grund forscht Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe gemeinsam mit Werkstoff- und Rohrproduzenten sowie Kraftwerksbetreibern an der Entwicklung und Qualifizierung von Eisen- und Nickelbasiswerkstoffen. Diese neuen Werkstoffe müssen gleichzeitig alle bei höheren Temperaturen stattfindenden mechanischen und chemischen Belastungen zuverlässig standhalten. Neben einem möglichst hohen Wirkungsgrad müssen künftige thermische Kraftwerke aufgrund der zunehmenden Stromeinspeisung aus erneuerbaren Energiequellen wie z. B. aus Windkraft- oder Photovoltaikanlagen auch wesentlich kürzere Reaktionszeiten aufbringen. Diese Reaktionszeiten bedeuten ein schnelleres An- und Abfahren der Anlagen, welches wiederum durch Weiterentwicklung von vorhandenen Auslegungsmethoden sowie den Einsatz von neuen Eisen- und Nickelbasiswerkstoffen realisierbar ist. Insbesondere dickwandige Komponenten würden bei der heute üblichen Auslegung ansonsten frühzeitig versagen. Diese ehrgeizigen Entwicklungsziele werden in einem weltweiten Forschungsverbund innerhalb des Konzerns und in enger Zusammenarbeit mit Industrie- und Universitätspartnern verfolgt. Für diesen Zweck wurden zum Beispiel Komponenten (wie Überhitzer, Rohrleitungen und andere Anlagenteile) aus neuentwickelten Werkstoffen angefertigt und in verschiedenen Testkreisläufen installiert. Die anschließende Bewertung des Bauteil- und Materialverhaltens findet über hochmoderne Untersuchungsmethoden im eigenen Labor sowie in Laboratorien unserer Partner statt. 38

39 Energiespeicher: Liquid Air Energy Storage (LAES) Beim LAES-Prozess wird zur Energiespeicherung im Gigawattstunden-Bereich zunächst Luft komprimiert und dann soweit abgekühlt bis die zunächst gasförmige Luft in den flüssigen Aggregatzustand übergeht. Anschließend wird die verflüssigte Luft gespeichert. Nimmt der Elektrizitätsbedarf im Stromnetz zu, wird die flüssige Luft mit einer Pumpe auf ein höheres Druckniveau gebracht und dann verdampft. Die unter Druck stehende gasförmige Luft wird aufgeheizt und treibt hocheffiziente Turbomaschinen zur Stromerzeugung an. LAES hat keine besonderen geologischen Anforderungen an den Standort, wodurch komplizierte und langwierige Genehmigungsverfahren vermieden werden. Außerdem ist mit relativ kurzen Bau- und Vorlaufzeiten zu rechnen, was die Möglichkeit einer schnellen Umsetzung der Technologie eröffnet. Die notwendigen Komponenten sind gut entwickelte Einheitsprozesse, die in der Prozess- und Kraftwerksindustrie seit Jahrzehnten eingesetzt werden. Um diese an ein LAES-System anzupassen, sind lediglich geringe Änderungen notwendig. Außerdem wäre bei einer Integration in einen bereits bestehenden Kraftwerks- oder Industriestandort die erforderliche Netz- und Gasinfrastruktur bereits verfügbar. Die Anlage kann zudem als Back-up-Gaskraftwerk ohne Energiespeicherung und mit einem Wirkungsgrad von mehr als 40 % betrieben werden. Die berechnete Speichereffizienz liegt, abhängig von einigen Prozessparametern, bei Werten von über 70 % und somit in der Nähe der Wirkungsgrade für Pumpspeicherkraftwerke. Zusätzlich lässt sich die Speichereffizienz des Prozesses weiter erhöhen, wenn industrielle Abwärme (von umliegenden Kraftwerken) und / oder industrielle Abkälte (z. B. LNG-Terminal) verfügbar ist. LAES-Prozess Liquid air storage Electricity surplus Compressor Air liquefaction Evaporation/ Compression Power generation by gas turbine Air Fuel (liquid/ gaseous) Electricity Cold storage Unser Know-how 39

40 Energiespeicher: Power-to-Fuel (PtF) Gemeinsam mit Partnern aus der Prozessindustrie entwickelt Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe ein Verfahren zur Erzeugung von synthetischem Erdgas (SNG) oder anderen synthetischen Kraftstoffen aus Kohlendioxid, welches in Industrieanlagen und / oder in Kraftwerken entsteht. Das CO 2 wird dabei im so genannten Power-to-Fuel - Verfahren (PtF) in einen wertvollen Brennstoff (zum Beispiel Methan, Methanol oder Benzin) umgewandelt, der sich im Industrie- und Transportsektor und in Haushalten nutzen lässt. Indem man Überschussstrom aus erneuerbaren Energien nutzt, wird Sauerstoff (O 2 ) und Wasserstoff (H 2 ) mit Hilfe der Wasserelektrolyse hergestellt. Wasserstoff und Kohlendioxid sind dann die Ausgangsstoffe für die Produktion sowohl von Methan und / oder Methanol als auch für die Herstellung von weiteren hochwertigen Produkten. Der Sauerstoff wird zusätzlich auch in der Prozessindustrie weiter verwendet. Das PtF-Konzept bietet mehrere Vorteile. Zum einen kann man damit überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen (zum Beispiel Windkraftanlagen, Photovoltaik) effektiv und für lange Zeit speichern. Zum anderen gilt PtF als ein vielversprechendes Verfahren zur Verringerung der Treibhausgasemissionen aus der Prozess-und Energieindustrie. Damit bietet sich dieses Verfahren als eine Alternative zur geologischen Speicherung von CO 2 an. Darüber hinaus können die Brennstoffe mit Hilfe der bestehenden Infrastruktur (zum Beispiel Pipelines) transportiert werden. Damit stellt Power-to-Fuel eine wichtige Schlüssel technologie zur Integration von erneuerbaren Energien in einer nachhaltigen Wirtschaft dar. Power-to-Fuel (PtF): Herstellung von SNG am Beispiel des Power-to-Fuel-Verfahrens / Umwandlung von CO 2 in CH 4 H2O Electricity surplus H2O Electrolysis H2 CO2 Methanation Fuel: CH4, CH3OH, DME, CO2 source Flue gas PCC plant 40

41 Weltweit vernetzt Von höheren Wirkungsgraden über zukünftige Energiespeicher bis zur Online-Simulation eines Kraftwerks per Software: Bei den regelmäßigen Treffen von Mitarbeitern aus dem Bereich Forschung und Entwicklung (F & E) wird ein intensiver Austausch von Know-how über die Ländergrenzen hinweg gepflegt. Diese sogenannten GRDO Workshops (Global Research & Development Organisation) sind nur eines von vielen Beispielen, wie sich Kollegen aus Europa, Japan, Südafrika und den USA miteinander vernetzen. In die Arbeit und den Austausch der F & E-Mitarbeiter fließen auch zeitnahe, aktuelle Marktbeobachtungen und Ergebnisse des Austausches mit Kunden und Ministerien aus den verschiedenen Ländern ein. So werden Themen für die übernächste Technologiegeneration schon heute analysiert und anhand wahrscheinlicher Markt- und Regulierungs entwicklungen priorisiert. Bei komplexen Aufgabenstellungen, wie etwa bei Energiespeichern, arbeiten Kollegen aus sehr unterschiedlichen Bereichen / Gesellschaften innerhalb der Konzerngruppe bzw. der Muttergesellschaft zusammen und entwickeln gemeinsam Komplettlösungen. Auch Spezialisten von Sales & Proposals oder Mitarbeiter aus dem Service nehmen an solchen fachübergreifenden Workshops teil, um mit kundennahen Anregungen Weiterund Neuentwicklungen zu unterstützen. Denn was die F & E-Kollegen heute noch erforschen, soll möglichst schnell in kommerziell erfolgreiche Produkte umgesetzt werden. Mitarbeiter aus Europa, Japan und den USA tauschen regelmäßig ihr Know-how aus Unser Know-how 41

42 Reich an Referenzen Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe kann auf eine lange Tradition im Energieanlagenbau zurück blicken. Eine Auswahl von Projekten aus den vergangenen Jahren belegt die Erfahrung des Unternehmens im Kraftwerksbereich. Projekte / Produkte von Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe (Auswahl) seit 2005 * Lieferung von Großdampferzeuger, Rauchgasreinigung, Dampfturbine / Generator, Hoch- und Tiefbauarbeiten inklusive Kühlturm; Gesamtanlagenplanung ** Power Train = Großdampferzeuger, Rauchgasreinigung, Dampfturbine / Generator inklusive zugehöriger Nebenanlagen (ohne Bauarbeiten, Elektrotechnik, Mess- / Regeltechnik, Außenbekohlung etc.) *** im Konsortium mit Polimex-Mostostal Projekt Kunde Produkt Leistung Ptolemais V Griechenland TERNA S.A. Power Train ** 1 x 660 MW 42 Kozienice Polen Maja / Solapur / Raghunathpur Indien Kusile Südafrika Medupi Südafrika Eemshaven Niederlande Rotterdam Niederlande Wilhelmshaven Maasvlakte Niederlande Moorburg Westfalen Datteln Neurath F & G Boxberg Walsum Gent Belgien Malmö Schweden Enea schlüsselfertiges Kraftwerk *** 1 x MW NTPC Großdampferzeuger 6 x 660 MW ESKOM Großdampferzeuger 6 x 800 MW ESKOM Großdampferzeuger 6 x 800 MW RWE Rauchgasreinigung 2 x 800 MW GDF Suez Power Train ** 1 x 790 MW GDF Suez Power Train ** 1 x 790 MW E.ON Großdampferzeuger 1 x MW Vattenfall Großdampferzeuger 2 x 820 MW RWE Rauchgasreinigung 2 x 800 MW E.ON Großdampferzeuger 1 x MW RWE Großdampferzeuger 2 x MW Vattenfall Großdampferzeuger 1 x 670 MW Evonik / EVN schlüsselfertiges Kraftwerk * 1 x 750 MW Electrabel E.ON Sverige Gichtgas Großdampferzeuger GuD / Kombikraftwerk 1 x 305 MWel 440 MWel 250 MWth Stand: Mai 2014