Erste Niedersächsische Energietage in Hannover 31. Oktober November 2007

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1 Erste Niedersächsische Energietage in Hannover 31. Oktober November 2007 Workshop (IV) Energieeffizienz und erneuerbare Energien Effizienzsteigerung bei Gaskraftwerken Dr. Daniel Hofmann

2 Stärkere Nachfrage nach elektrischem Strom als nach Primärenergie; fossile Brennstoffe dominieren Primärenergie Mrd. toe 14.4 Elektrischer Strom TWh 29.0 Andere Erneuerbare 1,8 % p.a. 3,2 % p.a. Wasser Fossile Energiequellen 80% Nuklear Öl Erdgas Kohle Fossile Energiequellen 67% Quelle: IEA 2004, Paris; Siemens PG *) ton of oil equivalent = Tonne Öläquivalent

3 Hohe CO 2 -Reduktionspotentiale weltweit durch den Einsatz hoch effizienter, modernster Kraftwerkstechnik Wirkungsgrad % CO 2 Reduktionspotentiale *) Flotte mit Wirkungsgrad der jeweils modernsten Technik Kohle- DKW Kohle- DKW DKW: Dampfkraftwerke GuD: Gas- und Dampfkraftwerke Gasbefeuerte GuD 5,6 Mrd. t CO 2 /a Wirkungsgrad der bestehenden Flotte kohlebefeuerter Kraftwerke 2,6 Mrd. t CO 2 /a 5 Mrd. t CO 2 /a 2 Mrd. t CO 2 /a 7,6 Mrd. t CO 2 /a *) Kraftwerke in öffentl. Stromversorgung 2020 Kohlebefeuerte Dampfkraftwerke tragen mit 28% zu den gesamten CO 2 -Emissionen bei CO 2 -Reduktion bei gleichzeitigem Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit kann durch den Ersatz veralteter kohlebefeuerter Dampfkraftwerke mit modernster Technik erreicht werden: Dampfkraftwerke: -2,0 Mrd. t CO 2 /a d. h. -26% der Stromerzeugung von Dampfkraftwerken Gas- und Dampfkraftwerke: -5,0 Mrd. t CO 2 /a d. h. -66% der Stromerzeugung von Dampfkraftwerken

4 Roadmap for fossil fuel-fired power plants of tomorrow State of the Art: fossil fuel-fired power plants Innovative Development of technology + for higher + CO 2 -free power = plant concepts efficiency Future CO 2 -free fossil fuel-fired power plants Component optimization CO 2 capture and storage Process parameter Hydrogen combustion New materials Oxygen combustion Fuel preparation For higher efficiencies and improved environmental compatibility.

5 Siemens Fossil Energy Solutions: Technology options for tomorrow Hard coal-fired steam power plant Combined cycle power plant, H-class IGCC with and without CO 2 capture 47% >60% >42% w 47% CO 2 capture Reference STPP >600 MW Efficiency 1992: 42 % 2007: 47 % 2020 target: > 50 % Δ CO 2 basis -11% >-16% Irsching 4 plant 530 MW Development of efficiency and reduction of CO 2 emissions Efficiency 1992: 52 % 2010: >60 % 2020 target: >62 % Δ CO 2 basis -10% >-13% IGCC >400MW with CO 2 capture Efficiency 1992: 42 % 2007: 47 % 2020 target: >50 % CO 2 free IGCC >42% Δ CO 2 basis -11% >-16% >-90% New technologies are essential to meet economic low-emission power mix

6 Highest CO 2 avoidance with highly efficient natural gas ( CCPP ) fired Combined Cycle Power Plants SGT5-2000E SGT5-4000F SGT5-4000F SGT5-8000H 52 % CC efficiency 56 % CC efficiency 58 % CC efficiency 60% CC efficiency CCPP Killinghome type projected to 530 MW CCPP Didcot type projected to 530 MW CCPP Mainz- Wiesbaden type projected to 530 MW Reduction of CO 2 Emission CCPP Irsching 4, 530 MW Basis t/a CO t/a CO t/a CO 2

7 Introduction of new technology at low risk - harmonization of proven Siemens and Westinghouse design High cycling capability due to advanced blade cooling system Advanced DLN++ combustion system Four stage turbine with advanced materials and thermal barrier coating Evolutionary 3Dcompressor blading Proven rotor design, Hirth serration and central tie rod 60% Combined Cycle efficiency 530 MW Power Output Integrated combined cycle process for economy and low emissions

8 Shipment of the world largest gas turbine from shipment in Berlin harbour May May 2007 to unloading for land transport to IRSCHING site

9 Forschungsprojekt ermöglicht > 50% Wirkungsgrad bei kohlebefeuerten Dampfkraftwerken 50 % Dampfkraftwerke Kraftwerkswirkungsgrad (netto) Wirkungsgraderhöhung Potentiale: Werkstoffe: ca. 6 % Komponenten- Optimierung: ca. 2 % 262 bar 545 C 562 C - Staudinger 5 -Rostock 285 bar 600 C 620 C 350 bar 700 C 720 C - Referenzkraftwerk NRW (Steinkohle) Europäische Forschungsprojekte, Weg zu 700 C-Technologie Entwicklung der nächsten Generation überkritischer Dampfkraftwerke Beteiligung europ. EVUs und OEMs Geplanter Baubeginn 400 MW NRW-700PP Anlage: 2009 AD700*: Übergang von Chromstählen auf Werkstoffe mit Nickelbasis-Legierungen im Heißdampf (HD) - Bereich COMTES700**: Untersuchung kritischer Dampferzeuger-Komponenten wie Überhitzer, Sammler, Sicherheitsventile unter realen Einsatzbedingungen * Advanced 700 C power plant project, ** Component test facility for a 700 C power plant (im Kraftwerk Scholven)

10 Effective approaches to mitigate emissions in fossil-fueled power generation Efficiency increase and coal-to-gas shift No regret option Valuable for both: conventional gasand coal-fired plants and CCS solutions Economic contribution to emission mitigation Carbon Capture and Storage (CCS) Most cost effective for coal-fired plants Low emissions, high efficiency of gas-fired power plants even without CCS 3 well-known technology options: Pre-, Post-combustion and Oxyfuel Minor differences in CO 2 avoidance costs Each option may address specific markets CO 2 avoidance costs with carbon capture and without transport and storage 100 EUR/t Technical potential 2020 CCPP Irsching 4, 60% efficiency (potential figures for 2020, based on current fuel prices) 20 0 Hard coal Lignite Natural gas Source: Siemens

11 Summary Efficiency increase is the no regret option Carbon free technology for future fossil power plants required Technology push through High efficient components and plants Carbon Capture technology demo plants Risk share among shareholders Additional market pull needed Public acceptance needed

12 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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