Aktuelle Trends in der Kraftwerkstechnik. Dr. Matthias Neubronner, E.ON Energie

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1 Aktuelle Trends in der Kraftwerkstechnik Dr. Matthias Neubronner, E.ON Energie

2 Quelle: VBG Erhebliche Investitionsentscheidungen zur Erneuerung des europäischen Kraftwerksparks stehen an 8 % 2006: 57% 17 % 18 % 2

3 Zieldreieck der Energiewirtschaft wird auch zukünftig den Handlungsspielraum der Stromerzeugung aufspannen Umweltverträglichkeit Versorgungssicherheit Wirtschaftlichkeit 3

4 Jede Erzeugungstechnologie hat ihre spezifischen Stärken Kernkraftwerke Kohlekraftwerke Gaskraftwerke Windkraftanlagen Umweltverträglichkeit Versorgungssicherheit Wirtschaftlichkeit 4

5 Agenda Zukünftige Herausforderungen Weiterentwicklung des Erzeugungsportfolios - Aktuelle Trends in der Kraftwerkstechnik Ausblick 5

6 Zieldreieck nur durch Energiemix und dessen Weiterentwicklung erreichbar Hocheffiziente fossile Kraftwerke Hocheffiziente Kohlekraftwerke (Wirkungsgrad > 50 %) Neue Gasturbinen- Technologie (GuD- Wirkungsgrad 60 %) Kernenergie Neue Kernkraftwerke mit verbesserten Sicherheitskonzepten und erhöhter Effizienz CO 2 -Abscheidung Capture Readiness für fossile Neubaukraftwerke Entwicklung von CO 2 -Abscheideund Speicherverfahren Erneuerbare Energien Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien Wind-Offshore Biomasse Fotovoltaik Maritime Energie 6

7 Nettowirkungsgrad Spez. CO 2 -Emissionen in g/kwh Ressourcenschonung und Emissionsminderung durch Effizienzsteigerung Entwicklung des Wirkungsgrades und der CO 2 -Emissionen von Gaskraftwerken Entwicklung des Wirkungsgrades und der CO 2 -Emissionen von Steinkohlekraftwerken 70% % % GuD-Anlagen % 350 bar, 700 C % 40% Gas- Kraftwerk % 40% 242 bar, 540 C 260 bar, 545 C 286 bar, 600 C % % Inbetriebnahme 35% 30% 38%: EU-Wirkungsgraddurchschnitt heute Inbetriebnahme

8 Aktuelle Projekte zur Effizienzsteigerung fossiler Kraftwerke 700 C-Technologie für Kohlekraftwerke Ziel: Wirkungsgrad > 50% F&E: COMTES700 Versuchsanlage, Studie NRW PP700 Bsp.: E.ON Kraftwerksprojekt 50plus, 500 MW el, IBN 2015 Weiterentwicklung Gaskraftwerke Ziel: Wirkungsgrad > 60% Bsp.: E.ON Demoanlage in Irsching, 540 MW el, im Bau, IBN C-Technologie 60% GuD-Technologie

9 Entwicklung der CCS-Technologie zur Errichtung CO 2 - armer, fossiler Kraftwerke Post-Combustion Technologie Nachgeschaltete CO 2 - Abscheidung aus dem Rauchgas F&E: Weiterentwicklung Abscheidetechnologie zur Minimierung der Verluste Bsp: E.ON Pilotanlagen KW Heyden, IBN 2009 Pre-Combustion Technologie Kohlevergasung mit Kohlevergasung mit CO 2 -Abscheidung vor Verbrennung F&E: Entwicklung Gasaufbereitung, H 2 -Gasturbine und Gesamtprozess Bsp: RWE Demoanlage, IBN 2014 Oxyfuel- Technologie Kohleverbrennung mit Sauerstoff statt Luft, Rauchgas > 95% CO 2 F&E: Veränderte Verbrennungsatmosphäre, Gesamtprozess Bsp: Pilotanlage VE, IBN 2008 CCS-Technologie

10 Nachrüstung eines Kohlekraftwerks mit einer Post-Combustion- Abscheideanlage hocheffizientes 700 C Dampfkraftwerk 50 % 670 g/kwh (- 30 % CO 21 ) 1 im Vergleich zum aktuellen europäischen Mittel (38 % el ) 10

11 Nachrüstung eines Kohlekraftwerks mit einer Post-Combustion- Abscheideanlage hocheffizientes 700 C Dampfkraftwerk 50 % 2 nd Generation Post Combustion Capture - 8 %-Pkt. angestrebter Netto-Wirkungsgrad 42 % g/kwh ( % CO 21 ) 1 im Vergleich zum aktuellen europäischen Mittel (38 % el ) 11

12 Entwicklung der CCS-Technologie zur Errichtung CO 2 - armer, fossiler Kraftwerke Post-Combustion Technologie Nachgeschaltete CO 2 - Abscheidung aus dem Rauchgas F&E: Weiterentwicklung Abscheidetechnologie zur Minimierung der Verluste Bsp: E.ON Pilotanlagen KW Heyden, IBN 2009 Pre-Combustion Technologie Kohlevergasung mit Kohlevergasung mit CO 2 -Abscheidung vor Verbrennung F&E: Entwicklung Gasaufbereitung, H 2 -Gasturbine und Gesamtprozess Bsp: RWE Demoanlage, IBN 2014 Oxyfuel- Technologie Kohleverbrennung mit Sauerstoff statt Luft, Rauchgas > 95% CO 2 F&E: Veränderte Verbrennungsatmosphäre, Gesamtprozess Bsp: Pilotanlage VE, IBN 2008 CCS-Technologie

13 Interesse an der Kernenergie nimmt europaweit zu Bedeutung der Kernenergie Hohe Wirtschaftlichkeit Entscheidender Beitrag für CO 2 -Ziele Unabhängigkeit und Versorgungssicherheit Weltweite Renessaince der KKW Neubau heute in Finnland, Frankreich und China RWE und E.ON streben Neubau in GB an Seite 13

14 Kernenergie Grundlastfähig und CO 2 -frei Heute Generation II CO 2 -freie, wirtschaftliche Stromproduktion Optimierung von Sicherheit und Effizienz Seit 1980 waren E.ON KKWs 24 mal weltweit auf Platz 1 der Jahresstromproduktion Morgen Generation III Innovatives, inhärent sicheres Design Erhöhte Effizienz in marktorientierten Leistungsklassen von 1,2 bis 1,6 GW el Bsp.: EPR in Olkiluoto/FIN im Bau, IBN 2011 Übermorgen Generation IV Revolutionäre Neuentwicklungen Minimierung der radioaktiven Reststoffe Zusätzliche Anwendungen für Wärme, H 2 -Herstellung E.ON ist aktives Mitglied der europäischen Technologie- Plattform für Gen IV Generation IV Generation III

15 TWh EU Ziel von 20 % erneuerbare Erzeugung in 2020 erfordert weiteren Ausbau Entwicklung ) 15% der Stromerzeugung Vervierfachung Windkraft Verdoppelung Biomasse 1 Quelle: Zukünftiger Ausbau Offshore Windkraft Biomasse Maritime Technologien Biomasse? Windkraft Wasserkraft Quelle: Maritime Erzeugung Biomasse Wind offshore

16 Erneuerbare Energien Kernkraftwerke Fossile Kraftwerke Zukünftigen Ersatzbedarf durch zuverlässigen, günstigen und umweltschonenden Energiemix decken Technologiespezifische Vorteile nutzen und Risiko streuen Günstige, grundlastfähige Kernkraft Weltweite Steinkohle- Ressourcen Heimische Braunkohle CO 2 -armes, spitzenlastfähiges Erdgas CO 2 -freie erneuerbare Energien Kraft-Wärme Kopplung 700 C-Technologie 60% GuD-Technologie Generation III Biomasse Wind onshore / offshore CCS-Technologie Generation IV

17 E.ON Erzeugungsportfolio setzt auf technologische Diversifizierung und Reduktion von CO 2 -Emissionen Zukünftiges E.ON Erzeugungsportfolio Entwicklung der zukünftigen E.ON CO 2 -Emissionen E.ON Zielportfolio % in t/mwh ~ 50 % CO 2 -freie Erzeugung (Kernenergie + Wasserkraft + Erneuerbare) 0.49 ~ Ziel 2030 ~ 50 % Erzeugung mit niedrigen CO 2 -Emissionen (Erdgas+ Kohle mit CCS) Reduzierung der CO 2 -Emissionen um 50 % im Vergleich zu 1990 Reduzierung der spezifischen Emissionen auf 360 g/kwh in