Anforderungen an das GKM

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1 Grosskraftwerk Mannheim AG Moderne Kohleverstromung: GKM Block 9 Technologie und Umfeld des Neubaus Dr.-Ing. Karl-Heinz Czychon Dipl.-Ing. Ulrich Ehmann 18. Dezember VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

2 Anforderungen an das GKM Gleichzeitige, unabhängige, wirtschaftliche, umweltschonende, verbrauchernahe und sichere Erzeugung von: Drehstrom 50 Hz RWE Power AG EnBW Kraftwerke AG MVV RHE AG Bahnstrom 16,7 Hz DB Energie GmbH Fernwärme MVV RHE AG VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

3 Grosskraftwerk Mannheim Aktiengesellschaft Aktionäre RWE Power AG 40 % EnBW Kraftwerke AG 32 % MVV RHE AG 28 % Installierte Leistung Elektrische Leistung davon Bahnstrom Fernwärmeleistung davon Heizwasser Ferndampf MW 190 MW MW th MW th 240 MW th Kraftwerksanlagen Brennstoffe Werk II (Bl. 3, 4, 6) 720 MW Inbetriebnahme * Block MW Inbetriebnahme 1983 Block MW Inbetriebnahme 1993 Steinkohle (ca. 99 %), Heizöl, Erdgas *Umbau Block 6 in 2005; Block 3 ab 2006 in Reserve Belegschaft (Stand: 31.Dezember 2007) 541 Mitarbeiter in Mannheim-Neckarau 38 Mitarbeiter im Müll-Heizkraftwerk Friesenheimer Insel 50 Auszubildende VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

4 Werkübersicht VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

5 Wochenlastprofil GKM ( ) MW Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

6 GKM 2007 Leistung: 1.317,5 MW netto Auslastung + Verfügbarkeit Jahresmittel: 85 % GWh Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez erzeugt verfügbar (Reserve) nicht verfügbar VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

7 Windenergie Quelle: E.ON Netz VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

8 Windenergie 2007 GWh Installierte Leistung Ende 2007: ca MW Auslastung Jahresmittel: 20,9 % Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Quellen: Bundesverband Windenergie e.v.(bwe), Institut für solare Energietechnik e.v. (ISET) nicht verfügbar Einspeisung VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

9 Photovoltaik VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

10 Photovoltaik 2006 GWh 2000 Installierte Leistung Ende 2006: ca MW peak Auslastung Jahresmittel: ca. 10 % Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Einspeisung nicht verfügbar Quellen: Verband der Elektrizitätswirtschaft (VDEW) Säkularstation Potsdam Telegrafenberg VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

11 Lastgang Stromverbrauch Deutschland VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

12 Erläuterungen Leistungsbilanz Deutschland Zeitpunkt Jahreshöchstlast Installierte Leistung : MW MW : MW MW : MW MW : MW MW : MW MW Bei einer um 10 C kälteren Außentemperatur wäre die Leistung um MW höher ausgefallen. Für jedes MW Windkraftleistung muss eine Reserveleistung von 0,85 0,95 MW vorgehalten werden nicht einsetzbare Leistung Gründe: geringe Wasserführung, fehlendes Windangebot, begrenztes Tages-Arbeitsvermögen der Pumpspeicherwerke, leistungsmindernde Fernwärme-Auskopplungen, behördliche Auflagen, langzeitige Konservierungen von Anlagen und genehmigungsbedingt nicht einsetzbare Leistung. Reserve für Systemdienstleistungen Hierzu zählen: Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Versorgungswiederaufnahme, Betriebsführung VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

13 Leistungsbilanz der Stromversorgung in Deutschland GW Nicht einsetzbare Leistung Ausfälle Revisionen Reserve Systemdienstleistungen Verbleibende Leistung 20 Last VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

14 Leistungsbilanz der Stromversorgung in Deutschland GW Nicht einsetzbare Leistung Ausfälle Revisionen Reserve Systemdienstleistungen Verbleibende Leistung Last VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

15 Entwicklung Kraftwerkskapazitäten Deutschland MW Voraussichtliche Leistung der in Betrieb befindlichen Kraftwerke in Deutschland Pumpspeicher-Kraftwerke: 2005: 4,7 GW größtes mit 1,06 GW Goldisthal 12 Mio m3 für 8 h Seit 2003 in Betrieb, Kosten 600 Mio Wasserkraft Übrige Erdgas Heizöl Steinkohle Kernenergie Braunkohle MW Ersatzbedarf zwischen 2010 und Quelle VGB VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

16 Entwicklung Kraftwerkskapazitäten Baden-Württemberg MW el. netto GKN I KKP I KKP II GKN II 785 MW 890 MW MW MW ca MW vom Netz gehende Leistung Restliche Kraftwerke MW Neckarwestheim 2 (2021) Neckarwestheim 1 (2008) Philippsburg 2 (2017) Philippsburg 1 (2012) Restliche Kraftwerke Nettoengpassleistung BW: ca MW Kernenergie BW: ca MW Quelle: Energiekonzept Baden-Württemberg VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

17 Leistungsentwicklung GKM ohne Block 9 P / MWel,brutto Umbau Bl.6 (SK) (1695) 1455 (+220 Reserve) 1500 Werk I Bl.6 Res. Bl.3 Reserve Block 1/2 Block Block 3/4 Block 7 Block 6 (ab 06 mit SK) Block Bl. 7 und 8 bei unterstellter durchschnittlicher Blocklebensdauer von 40 Jahren VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

18 Energiewirtschaftliche Rahmendaten 700 Effizienzszenario Deutschland Stromerzeugung, [TWh/a] ,2 6,7 9,3 15,2 20,6 29,0 Anteil EE (%) Import EE Photovoltaik Geothermie Wind Offshore Wind Onshore Laufwasser Biomasse, Biogase KWK, fossil Gas Kond. Kohle Kond. Kernenergie Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

19 Möglicher Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung bis 2020 Anteile in % Benötigter Anteil konventionelle Energie Möglicher Anteil erneuerbare Energie BMU BUND DENA ÖKO-Institut Green-Peace für WWF Integriertes Energie- und Klimaprogramm - August Kurzanalyse der Kraftwerks- und Netzplanung in Deutschland bis 2020 (mit Ausblick auf 2030) Klimaschutz und Stromwirtschaft 2020/ Juni 2007 DLR-Studie - Februar VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

20 Kraftwerke in Deutschland Strategie der Versorgungssicherheit: Dort, wo die Verbrauchsschwerpunkte sind, sind auch die Erzeugungsschwerpunkte: Vorteile: -Minimierung der Netzverluste - bei größeren Netzstörungen wird die Inselbildung vereinfacht VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

21 Stromnetz Deutschland - Angebots- u. Nachfrageverteilung Quelle: RWE AG VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

22 Fernwärmestudie Metropolregion Rhein-Neckar VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

23 Fernwärmestudie Metropolregion Rhein-Neckar VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008

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