Ökobilanzierung von Kraftwerken aus Sicht eines Herstellers

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1 Ökobilanzierung von Kraftwerken aus Sicht eines Herstellers Falko Parthey Siemens Power Generation Erlangen Die Erstellung einer Ökobilanz nach ISO 14040ff beinhaltet gerade für Firmen, die bereits ein funktionierendes Umweltmanagementsystem implementiert haben die Möglichkeit, eine höhere Detailtiefe und damit noch gezielter Verbesserungspotential zu identifizieren. Um den industrie-spezifischen Randbedingungen gerecht zu werden, erzielt die bloße Anwendung z.b. einer Standard LCA Software zwar verwertbare Ergebnisse, die jedoch nicht ausreichen, eine ganzheitliche Produktbewertung durchzuführen. Da zur Zeit keine ganzheitliche Betrachtung der umweltrelevanten Aspekte unter Berücksichtigung von relevanten sozialen Aspekten sowie der Kosten stattfindet, wird in diesem Projekt ein Tool entwickelt, das genau diese Komponenten vereint und zusammenführt. Ein Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Erarbeitung eines an die spezifischen Rahmenbedingungen angepassten und vor Allem bedienbaren DV- Tools, das sowohl zur Konfiguration des Produkts Kraftwerk als auch als Marketinginstrument genutzt werden kann. Basierend auf einer Standard LCA Software wird das Kraftwerk als Summe aller Komponenten sowie anderer Inputs modelliert sowie eine Wirkungsanalyse anhand der einschlägigen Bewertungsmethoden durchgeführt. In einem weiterführenden Schritt werden die als relevanten bewerteten sozialen Faktoren wie z.b. Arbeitsunfälle zusammen mit den für das Gesamtprojekt spezifischen Kosten dargestellt und bewertet. Insbesondere die Modellierung eines komplexen Systems Kraftwerk erfordert eine sinnvolle und konsistente Wahl der Systemgrenzen. Abhängig von Kraftwerkstyp und -konfiguration sowie der gewählten Bewertungsmethode werden die Ergebnisse analysiert und die relevanten Parameter/Komponenten identifiziert. Die Teilergebnisse stehen dann als Input für die Produktentwicklung zur Verfügung. Die gewählte Methodik entspricht dem Life Cycle Engineering, da neben den technischen auch soziale Aspekte und Kosten integriert werden das Alleinstellungsmerkmal ist jedoch die Adaption an firmenspezifischer Erfordernisse und die daran orientierte Wahl bestimmter Parameter. Abstract Ökobilanzwerkstatt

2 Ökobilanzierung eines Kraftwerks aus Sicht eines Herstellers Power Generation 1 Inhaltsübersicht Hintergrund und Scope Konzept Referenzkraftwerk relevante Aspekte Workflow Power Generation 2 1

3 Kontinuierlicher Verbesserungs Prozess Power Generation 3 Zieldefinition Ermittlung und Bewertung der Umweltrelevanz der PG BKWs Was? Darstellung von umweltgerechten Alternativen Konfiguration des BKW/ RPP nach Umweltgesichtspunkten Benchmarking Gesamtdarstellung und Vergleich der Pros+Cons Strategiebildung Wie? einfaches Handling zuverlässig transparent Entscheidungshilfe Für Wen? PG Kunden Entwicklung Marketing Power Generation 4 2

4 Systemgrenzen Rohstoffe Gewinnung Transport Komponenten Design Fertigung Transport Lokale Randbedingungen gesetzlich ökologisch Endprodukte Recycling Hilfsstoffe Deponie Wasser z.b.: Ammoniak Brennstoff Gewinnung Transport Kraftwerk Design (KW Typ) Optionen Service Turbine Kessel Lagerung Life Cycle Kosten - LCC Power Generation 5 KW Modell und Optionen Kraftwerk Main Components Main Components Turbinen Gebäude und Fundamente DKW Varioplant 300 Varioplant 900 A B C D E F HRSG Rohrleitungen Generator Transformatoren Minimised Effluents Concept REA SCR GuD SingleShaft MultiShaft A B C D E F LCC UMS Power Generation 6 3

5 Example for Standardization Projects Arrubal, Spain and Tahaddart, Morocco Arrubal Arrubal (Spain) (Spain) Concept: Concept: 2 Single-Shaft Single-Shaft 1S.V94.3A 1S.V94.3A Output (nat. gas, site) Output : (nat. gas, site) : 2x 2x MW MW Efficiency (nat. gas, Efficiency site): (nat. gas, site): % PAC: PAC: Nov. Nov Fuels: Fuels: Natural Natural Gas Gas (Fuel (Fuel oil oil Back Back up) up) Contract: Contract: EPC EPC TK TK plus plus y. y. O&M O&M Tahaddart Tahaddart (Morocco) (Morocco) Concept: Concept: Single-Shaft Single-Shaft 1S.V94.3A 1S.V94.3A Output (nat. gas, site) Output : (nat. gas, site) : MW MW Efficiency (nat. gas, Efficiency site): (nat. gas, site): % PAC: PAC: Feb. Feb Fuels: Fuels: Natural Natural Gas Gas Contract: Contract: EPC EPC TK TK plus plus y. y. O&M O&M Power Generation 7 Reference Power Plant Reference Power Plant based on modules Hydrogen/water cooled generator Air cooled condenser Hydrogen cooled generator GT-auxiliaries Fuel gas-skid Cooling tower NOx-skid Fuel oil-skid Power Generation 8 4

6 Dimensionen Umweltrelevante Parameter Materialeinsatz Materialeinsatz und und -mengen -mengen Emissionen Emissionen Wirkungsgrad Wirkungsgrad GT/GuD GT/GuD Gefahrstoffeinsatz Gefahrstoffeinsatz Baustellenspezifika Baustellenspezifika Landnutzung Landnutzung Kostenrelevante Parameter Spezifische Spezifische Kosten Kosten /kw /kw Spezielle Spezielle Marktfaktoren Marktfaktoren NPV NPV Betrachtung Betrachtung Allgemeine Parameter Konfiguration Konfiguration KW KW Grenzwertauslegung Grenzwertauslegung Unfallrate Unfallrate Power Generation 9 Beispiel - Auswertung Power Generation 10 5

7 LCC - Life Cycle Kosten + - Plant Lifetime Ökonomische Bewertungsfaktoren Power Generation 11 Screening LCA - GuD 0,9 Kundennutzen: Power generation of 1 MWh el with gasfired combined cycle power plants (CCPP/GUD) Umweltbelastung (normiert) 1,0 New Technology Existing Technology Upgrade 1,1 1,1 1,0 Kosten (normiert) 0, Power Generation 12 6

8 Fazit - Ausblick Nachhaltige Produktgestaltung Wettbewerbsvorteil Umweltprodukterklärung Option grünes Kraftwerk im Angebot Power Generation 13 7