Informationsblatt des Arbeitskreises Schule Energie Ausgabe 3 Jänner 2005

Transkript

1 Inhalt: Vorwort Kopswerk II Vorwort: In den nächsten Jahren wird im Montafon ein Großbauvorhaben verwirklicht. Es entsteht das größte Pumpspeicherkraftwerk der Vorarlberger Illwerke AG. Aus diesem Anlass wollen wir den Lehrerinnen und Lehrern die Möglichkeit bieten, sich aus erster Hand über dieses Bauvorhaben zu informieren. Dieses Informationsblatt soll einen Überblick über das gesamte Bauvorhaben geben. Weitere aktuelle Informationen finden Sie auf der Homepage zum Bau von Kops II oder Sie können auch den Arbeitskreis Schule Energie kontaktieren. Die Geschäftsführung des Arbeitskreises Schule Energie Prof. Mag. Gerold Haider Christian Moosmann Kopswerk II Impressum: Arbeitskreis Schule Energie Für den Inhalt verantwortlich. Mag. Gerold Haider Weidachstrasse BREGENZ Tel: +43/5574/ ase@vkw.at

2 Mit dem Kopswerk II errichtet die Vorarlberger Illwerke AG in Gaschurn-Partenen das leistungsstärkste Pumpspeicherkraftwerk der Kraftwerksgruppe. Kops II wird nach seiner Inbetriebnahme 2007/2008 ohne zusätzlichen Wasserverbrauch hochwertigen Spitzen- und Regelstrom aus erneuerbarer Wasserkraft erzeugen. Das Kraftwerk wertet den Standort Montafon langfristig auf und sichert die Stellung Vorarlbergs als Lieferant von sauberer Energie am europäischen Strommarkt. Im September wurde termingerecht mit dem Bau des neuen Kraftwerks begonnen. Pumpspeicherkraftwerk Kops II ist umweltfreundlich und wirtschaftlich Erneuerbare Energie für Europa Der liberalisierte europäische Strommarkt stellt sicher, dass das Pumpspeicherkraftwerk Kops II der Vorarlberger Illwerke AG ein wirtschaftlicher Erfolg wird. Möglich wurde das Kraftwerksprojekt aber vor allem wegen seiner Umweltverträglichkeit. Kops II wird verborgen im Berginnern ohne zusätzlichen Wasserverbrauch saubere Energie für Europa erzeugen. Der einhellige Beschluss zum Bau des Kopswerkes II in Gaschurn-Partenen erfolgte am 20. März 2003 durch die Vorarlberger Illwerke AG, ihren größten Stromabnehmer und Partner Energie-Baden Württemberg AG (EnBW) und das Land Vorarlberg. Die Zuversicht der Verantwortlichen, trotz der gewaltigen Investition von 330 Millionen Euro ein wirtschaftlich erfolgreiches Projekt umsetzen zu können, resultiert vor allem aus den günstigen Rahmenbedingungen auf dem liberalisierten europäischen Strommarkt. Durch die in den Ländern Europas seit den 90er Jahren erfolgte Stromliberalisierung fielen seit Jahrzehnten bestehende Monopole. Heute kann jeder Stromkunde seinen Energieversorger frei wählen. Das wirkt sich im Markt deutlich aus: Die früher gut einschätzbare Situation von Angebot und Nachfrage ist seit der Liberalisierung für die Energieerzeuger schwer kalkulierbar. Um die Schwankungen zwischen Bedarf und Verbrauch flexibel ausgleichen zu können, ist elektrische Energie erforderlich, die innerhalb kürzester Zeit zur Verfügung gestellt werden kann, so genannte Spitzen- und Regelenergie. Sie sorgt für die Stabilität in der Stromversorgung und wird im freien Markt verstärkt nachgefragt. Flexible Spitzen- und Regelenergie Die alpinen Speicher- und Pumpspeicherkraftwerke der Illwerke im Montafon und im Walgau stellen genau diese hochwertige Spitzen- und Regelenergie rund um die Uhr für den europäischen Markt zur Verfügung. Der steigende Bedarf an den Leistungen der Illwerke ist aber nicht nur auf den schwer einzuschätzenden Strombedarf, sondern auch auf den erheblich steigenden Anteil der Windenergie zurückzuführen. 2

3 So sind in Deutschland bereits rund Megawatt aus Windenergie am Netz. Der Nachteil der Windkraftwerke: Sie können die Energie nicht konstant abgeben. Je nach Windaufkommen kann es zu Überschüssen oder auch Mangel kommen. Die Illwerke sind mit ihren Speicher- und Pumpspeicherkraftwerken in der Lage, solche Schwankungen auszugleichen. Sie können in Sekunden aus dem Stillstand anfahren und Spitzenenergie abgeben oder auch über die großen Speicherpumpen überschüssige Energie aufnehmen. Die EnBW hat die Einsatzleitung für die Illwerke-Kraftwerke inne und bezieht je nach Bedarf Spitzen- und Regelenergie von den Illwerken. Das Kopswerk II wird mit drei hochflexiblen und rasch regelbaren Maschinensätzen mit je 150 Megawatt (MW) ausgestattet, die sowohl Turbinen- als auch Pumpbetrieb ermöglichen. Zwar wird das neue Pumpspeicherkraftwerk fast unsichtbar sein, weil die großen Anlagenteile alle im Berginnern gelegen sind, aber das Muskelspiel von 450 MW Turbinenleistung und rund 450 MW Leistung im Pumpbetrieb weist es als größtes Illwerke-Kraftwerk aus. Kops II liefert mehr Spitzen- und Regelenergie als die bestehenden Kraftwerke an der oberen Ill Kops I, Vermunt und Obervermunt - und bringt fast die Aufnahmeleistung im Pumpbetrieb des Lünerseewerks und der Rodundwerke I + II im äußeren Montafon zusammen. Das Kopswerk II wird die Kapazität der Vorarlberger Illwerke im Turbinenbetrieb um ein Drittel und im Pumpbetrieb auf mehr als das Doppelte steigern. Das Kopswerk II ist so eine Investition in die Energie-Zukunft Vorarlbergs. Mit dem neuen Pumpspeicherkraftwerk können die Illwerke ihre Position als Anbieter von Spitzen- und Regelenergie stärken und ihren Auftrag im zusammengeschlossenen europäischen Stromnetz noch besser erfüllen. Die Großinvestition von rund 330 Millionen Euro bringt über den unternehmerischen Nutzen hinaus für das Land Vorarlberg eine nachhaltig hohe Wertschöpfung und die langfristige Sicherung von Arbeitsplätzen im Inneren Montafon. Das Kopswerk II unterstreicht zudem einmal mehr den Stellenwert alpiner Wasserkraftwerke und erneuerbarer sauberer Energie. In die Umwelt integriert Der größte Trumpf des Kopswerk II ist aber seine hohe Umweltverträglichkeit durch die meisterhafte Integration in die bestehende Kraftwerksgruppe Obere Ill Lünersee. Nur so konnte die strenge Umweltverträglichkeitsprüfung in Rekordzeit positiv abgeschlossen werden. Kops II wird als Pumpspeicherkraftwerk parallel zum bestehenden Kopswerk I errichtet. Es nutzt die Gefällstufe zwischen Kopssee und Partenen/Rifa. Da fast alle Anlagenteile im Berginnern liegen, sind keine nachteiligen Eingriffe in die Natur erforderlich. Auch der Energieabtransport erfolgt über eine bestehende Hochspannungsleitung. Nur in den ersten Etappen wird durch das Baugeschehen weit mehr zu sehen sein, als im Jahr 2007/08 vom fertig gestellten Kraftwerk. Sichtbar sind dann nur noch die Schaltanlage beim Rifawerk sowie eine Zufahrt und ein Tor im Berghang gegenüber dem Rifabecken in Gaschurn. 3

4 Technische Daten Kopswerk II Regelarbeitsvermögen Die Zuflüsse zum Speicher Kops werden künftig durch das Kopswerk II und das bestehende Kopswerk I gemeinsam genutzt. Durch das Kopswerk II wird aus reinem Wälzpumpspeicherbetrieb zusätzlich 614 Mio. kwh Jahresarbeitsvermögen gewonnen. Damit erhöht sich die jährliche Gesamtenergieerzeugung des Kopswerk I und des Kopswerk II von 434 Mio. kwh auf Mio. kwh. Triebwasserführung Druckstollen Versal II: Länge: m, lichte Weite 4,90 m, Längsneigung 0,4 % Druckschacht Außertafamunt: Länge m, lichte Weite 3,80 m Längsneigung 80,0 % (38,7 ) Flachstrecke: Länge 60 m, lichte Weite 3,80 m Verteilleitung: Verjüngung auf 2,20 m mit anschließenden Trennkugelschiebern Ø innen = 1,50 m Wasserschloss Außertafamunt Das Wasserschloss Außertafamunt besteht aus einer unteren Kammer mit zwei Verbindungen zum Druckstollen Versal II, einem schrägen Steigschacht sowie einer oberen Kammer und einem Belüftungsstollen, an dessen Ende ein Belüftungsbauwerk im Übergang an die Geländeoberfläche angeschlossen ist. Untere Kammer: Länge gesamt 270 m, lichte Weite 7,00 m Steigschacht: Länge 192 m, lichte Weite 5,10 m, Längsneigung 49 Obere Kammer: Länge 240 m, lichte Weite 6,10 m 4

5 Krafthaus Kopswerk II Kavernenkrafthaus mit Maschinen- und Transformatorenkaverne. Maschinenkaverne Felsausbruch, Volumen etwa m 3 fest: Länge ca. 88 m, Breite maximal ca. 30,5 m, Höhe maximal ca. 60,5 m. Drei vertikalachsige Maschinensätze mit getrennten Turbinen und Pumpen, jede bestehend aus 6-düsiger Freistrahlturbine, Synchronmaschine, hydraulischem Synchronisierwandler mit Zahnkupplung und mehrstufiger Speicherpumpe. Die Gesamthöhe des Maschinensatzes - Hauptpumpe, hydraulischer Anfahrwandler, Motorgenerator und Peltonturbine - beträgt etwa 38,6 m. Nennleistung je Turbine bei Absenkziel 150 MW. Maximale Turbinenleistung je Turbine bei Stauziel im Speicher Kops 175 MW. Aufgenommene Motorleistung je Maschinensatz im Pumpbetrieb max. ca. 157,8 MW. Ausbauwassermenge bei Absenkziel Kops: Durchfluss je Turbine 25,3 m 3 /s. Durchfluss je Speicherpumpe ca. 18,4 m 3 /s. Maximale Durchflüsse (bei Überöffnung) der Maschinen: Durchfluss je Turbine bei Vollstau 26,7 m 3 /s. Maximale Förderkapazität je Speicherpumpe ca. 19,3 m 3 /s. Die Bruttofallhöhe beträgt zwischen 818 m und 723 m. Drehzahl 500 UpM. Transformatorenkaverne Felsausbruch, Volumen etwa m 3 : Länge ca. 35 m, Breite maximal ca. 16 m Höhe ca. 17 m Drei Transformatoren, die über Stromschienen mit den Generatoren in Blockschaltung verbunden sind. Energietransport zur eingehausten 220-kV-SF6-Schaltanlage neben der Schaltanlage des Rifawerks. Abtransport der Energie zur Umspannanlage Bürs über die 220-kV-Leitung Partenen - Bürs. 5

6 Funktion eines Pumpspeicherkraftwerkes: Elektrische Energie kann im Großen nicht gespeichert werden. Aber Wasser! Das Kopswerk II wird als Pumpspeicherkraftwerk gebaut. Das heißt, dass die Maschinensätze des Kraftwerkes nicht nur Strom mittels Wasserkraft erzeugen können, sie können das Wasser aus dem Rifabecken auch wieder zurück in den Kopssee pumpen. Gepumpt wird vor allem in jenen Zeiten, in denen mit anderen Kraftwerken mehr Strom erzeugt, als im Netz benötigt wird. Dies geschieht, weil verschiedene Kraftwerke wie Flusskraftwerke und kalorische Kraftwerke möglichst gleichmäßig viel Strom über 24 Stunden am Tag erzeugen oder weil Windkraftwerke mehr Strom erzeugen, als gerade benötigt wird, und dieser Strom von den Netzbetreibern abgenommen werden muss. Daher kann es zum Beispiel in den späten Nachtstunden sein, dass zu viel Strom im Netz ist. Wird damit Wasser in die hoch gelegenen Speicherseen gepumpt, steht dieses dann wieder für die Erzeugung von hochwertiger Spitzen- und Regelenergie zur Verfügung. Diese Art der Energieveredelung ermöglicht so auch einen flexiblen Umgang mit der Ressource Wasser sowie die vollständige Nutzung der Windkraft. Bislang konnten die Illwerke Pumpspeicherung nur im Äußeren Montafon mit den Kraftwerken Rodund I und II und dem Lünerseewerk anbieten. Die Bereitstellung von Pumpenergie durch das Kopswerk II auch im Inneren Montafon verbessert die Einsatzfähigkeit der gesamten Werksgruppe weiter und stärkt damit die Position der Illwerke im Markt: Spitzenenergie zur Abdeckung von Belastungsspitzen, Regelenergie, die für die komplexen Anforderungen im gesamten west- und mitteleuropäischen Netz unerlässlich ist, Pumpspeicherung für einen flexiblen Umgang mit der Ressource Wasser. Der größte Partner und Kunde der Illwerke, die E- nergie-baden Württemberg AG (EnBW), hat die Einsatzleitung für die Illwerke-Kraftwerke und fordert je nach Bedarf die notwendige Spitzen- und Regelenergie an. Alle Kunden und Partner der Illwerke, die EnBW, die TIWAG- Tiroler Wasserkraft AG und die Vorarlberger Kraftwerke AG (VKW) profitieren vom künftigen Kopswerk II. Terminplan 6