Über 60 Prozent bahnbrechender Wirkungsgrad der Siemens H-Klasse gepaart mit Flexibilität auf Weltklasseniveau

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1 s Über 60 Prozent bahnbrechender Wirkungsgrad der Siemens H-Klasse gepaart mit Flexibilität auf Weltklasseniveau Lothar Balling Leiter GT Power Plant Solutions Fossil Power Generation Division Siemens Energy Pressereise GuD-Kraftwerk Irsching Mai

2 Sehr geehrter Herr Hammer, Herr Dr. Süß, sehr geehrte Vertreterinnen und Vertreter der Presse sehr geehrte Damen und Herren, Wie bereits von Herrn Dr. Süß erwähnt ist dies hier ein sehr bedeutender Moment Ihnen heute zum ersten Mal die nun offiziell bestätigten Leistungs- und anderen Betriebsdaten der neuen GuD-Anlage SCC5-8000H vorstellen zu dürfen. Speziell auch für mich persönlich ist dies ein sehr bewegender Moment, dass ich nach fast 10 Jahren seit der Initiierung des Programms und nach sehr konsequenter Umsetzung unserer Entwicklung nicht nur der Gasturbine, sondern auch der anderen innovativen Komponenten wie Dampfturbine, Kessel und Anlagendesign Ihnen die Ergebnisse unserer Arbeit vorstellen darf (Folie 2). Unser Programm verfolgte von Anfang an die Ziele: höchste Flexibilität, höchste Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit. In dem Kraftwerk Irsching 4 konnten wir diese Ziele nun zum ersten Mal so konsequent realisieren. Wir haben es nun geschafft, eine der herausfordernsten Fragen unserer Gesellschaft zu beantworten: Wie können wir eine stabile, zuverlässige, ökonomische und ökologische Energieerzeugung in einer CO2- reduzierten Zukunft unterstützen. Erlauben Sie mir zuerst, die Anforderungen an die künftige Energieerzeugung zu erläutern (Folie 4). Über die letzten 30 Jahre haben sich die Anforderungen an unsere fossilbefeuerten Kraftwerke stetig verändert. Lag der Fokus in den 90er Jahren auf einem möglichst niedrigen Investment mit kürzester Abwicklungszeit, so forderten die Ziele Ressourceneinsparung und CO 2 -Minderung höchste Wirkungsgrade anzustreben. Die nun anstehenden Dekarbonisierungsbemühungen und der damit verbundenen verstärkten Einspeisung von fluktuierender Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energien wie Wind und Sonne richtet sich der Fokus auf einer deutliche Flexibilisierung unseres Produkt- und Lösungsportfolios. Werden wir die gesetzten Ziele nach wesentlicher Ausweitung des Kraftwerksparks mit Erneuerbarer Energie umsetzen, so werden wir in Regionen wie Deutschland im Jahr 2020 an einem sonnigen Tag mit viel Wind den gesamten Energiebedarf für eine

3 gewisse Periode allein durch Wind-, Solar-, Wasser- und Biomasse-Kraftwerke decken können (Folie 5). Ändert sich diese Wettersituation jedoch kurzfristig, so benötigen wir innerhalb weniger Minuten und Stunden ca. 20 bis 50 GW an Leistung aus anderen Quellen. Da wir in absehbarer Zeit eine solche Leistungsdichte nicht aus großtechnischen Speichern wie Wasserkraftwerken zur Verfügung stellen können, benötigen wir Lösungen, die wir aus dem Stillstand innerhalb dieses Zeitrahmens an- und entsprechend hochfahren können um diese Erzeugungsschwankungen auszugleichen. Da dies mit der heutigen Flotte an Nuklear- und Kohlekraftwerken nur eingeschränkt möglich ist, erfordern unsere Märkte deutlich flexiblere und effizientere Lösungen, wie wir Ihnen heute auch vorstellen werden. Neben der neuen Gasturbine und der Hochtemperatur-Dampfturbine, die Ihnen Herr Fischer bereits vorgestellt hatte, haben wir ein Gesamtkonzept entwickelt, das die Anforderungen nach höchster Flexibilität bei gleichzeitig höchster Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit erfüllt. Basis dieser Lösung ist unser sehr erfolgreiches Einwellenkonzept, das wir bereits in den frühen 90er Jahren entwickelt und seither sehr erfolgreich in der F-Klasse mit dem SCC5-4000F 1S rund 100mal kommerziell umgesetzt haben (Folie 7). Das Designprinzip mit der Gasturbine, dem Generator, der Kupplung und der Dampfturbine auf einer Welle ist gleich geblieben, da dies weiterhin die höchste Wirtschaftlichkeit bei gleichzeitig höchster betrieblicher und auch finanzieller Flexibilität dem Kunden gegenüber bietet. Zusätzlich zu dem ursprünglichen Konzept haben wir nun auch alle wesentlichen Maßnahmen zur Flexibilisierung umgesetzt: Hydraulische Spaltoptimierung (HCO), Benson-Kessel, Schnellstart- und andere Flexibilisierungs- Maßnahmen auch zur Erfüllung spezieller Netzanforderungen und Inselbetrieb (Folie 8). Eine weitere, wesentliche Komponente neben dem sog. Wellenstrang ist der Abhitzedampferzeuger (HRSG) in der Benson-Ausführung mit den erhöhten Dampfzuständen (Folie 9). Da diesen Komponenten eine wesentliche Bedeutung für die Wirkungsgradsteigerung und Flexibilisierung zukommt, hatten wir uns entschlossen, dieses Element aufbauend auf unseren Erfahrungen mit unseren Kesseln unter anderen in den Projekten Karstoe, Simmering und Timelkam selbst zu entwickeln und auch

4 selbst zu bauen. Zur Umsetzung der Wirkungsgradanforderungen haben wir auch die Prozessparameter des Wasser-Dampfkreislaufes entsprechend angehoben und dafür auch weiterentwickelte Materialien eingesetzt. Der hier entwickelte Kessel ist im Hinblick auf alle wesentlichen Parameter ein Meilenstein dieser Technologie (Folie 10). Somit haben wir in Kombination mit der Hochtemperatur-Gas- und -Dampfturbine einen Kreislauf mit deutlich erhöhter Leistung und höherem Wirkungsgrad erreichen können, ohne die Wirtschaftlichkeit und Flexibilität zu beeinträchtigen. Wir kommen nun zu den wesentlichen Highlights der Inbetriebsetzungs- und Betriebsergebnisse (Folie 12). Nach einer Umbauperiode auf eine komplette GuD- Anlage von 16 Monaten, die wir sehr erfolgreich und auch in einem sehr engen Zeitrahmen umsetzen konnten, haben wir zur Jahreswende die Gasturbine zum ersten Mal wieder gezündet. Bereits nach nur wenigen Wochen haben wir die Dampfturbine mit Dampf beaufschlagt. Schon wenige Tage später im März konnten wir die Anlage zum ersten Mal in Grundlast betreiben. Die weitere Inbetriebsetzung war geprägt von Validierungstest unserer Komponenten und des Gesamtkreislaufs, sowie dem Nachweis der Flexibilität für die strengsten Netzanforderungen, Anfahrzeitenoptimierung, Lastabwürfe und Leistungs- und Wirkungsgradnachweise. Ich freue mich nun, Ihnen die Ergebnisse der Leistungs- und Flexibilitätstests vorzustellen (Folie 13). Die Anlage wurde nach allen Tests gemäß der mit E.ON vereinbarten Garantiebedingungen eingestellt. Sie übererfüllt alle bereits im Jahr 2005 abgegebenen und im Jahr 2008 nochmals angehobenen Garantien in Bezug auf Leistung, Wirkungsgrad, Emissionen und Startzeiten. Wir sind nun stolz, nach Prüfung durch E.ON mitteilen zu können, dass diese Anlage zum ersten Mal in der Geschichte der Kraftwerkstechnik einen elektrischen Nettowirkungsgrad von über 60,4 Prozent bei einer Leistung von mehr als 550 MW mit einer Gasturbine, einem Generator und einer Dampfturbine erreicht. Dies ist nicht nur ein weiterer Rekord, sondern auch ein weiterer Meilenstein in puncto Umweltfreundlichkeit (bezüglich CO2- / NOx und CO- Emissionen). Wir haben nicht nur den Weltrekord erreicht, sondern wir haben gleichzeitig die besondere Flexibilität der Anlage demonstriert. Neben der Maßnahme an der Gasturbine, die ohne Dampfkühlung und externe Kühlluftkühler konzipiert wurde, haben wir auch die

5 bereits aus der SCC5-4000F 1S unter dem Namen FACY bekannten Maßnahmen umgesetzt, um diese spezielle Flexibilität zu erreichen. Ein wesentliches Element der Anlagenflexibilität für die aufgezeigten Marktbedingungen ist die Anfahrzeit bei einem sogenannte Heißstart, der nach 6-8 h Stillstand meist am frühen Morgen erfolgt, wenn der Bedarf im Netz wieder steigt. Wir konnten hier nachweisen, dass die komplette Anlage (mit dem sog. FACY Fast Starting und Cycling- Konzept) in weniger als 30 Minuten sehr zuverlässig bis auf Volllast gefahren werden kann (Folie 14). Ebenso wichtig ist der umgekehrte Fall, in dem die Anlage sehr schnell entlastet oder sogar abgefahren werden muss, wenn es plötzlich im Netz zu Störungen kommt oder die Stromeinspeisung von Wind- und Sonne dies erfordert. Auch hier konnten wir zeigen, dass ein Abfahren oder ein Weiterbetrieb auf Schwachlast innerhalb von 30 Minuten möglich ist. Trotz ihrer Weltrekordleistung kann die Anlage bei Bedarf stabil bei ca. 100 MW und entsprechend <20% Gesamtleistung im GuD-Betrieb mit einem Wirkungsgrad typischer reiner Spitzenlastkraftwerke (Open Cycle) betrieben werden. Damit kann auch diese Anlage sehr effizient sowohl in Grundlast, im Mittellast und Spitzenlast eingesetzt werden. Um dann auch im Betrieb die Anforderung nach Mehr- und Minderleistung schnell zu erfüllen, haben wir die entsprechenden Lastrampen getestet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anlage auch hier Spitzenwerte bis zu 35 MW/min sehr stabil erreichen kann (Folie 15). Sehr spezielle Anforderungen an die Erfüllung der Netzsicherheit stellen die Betreiber in kleineren Netzen oder auch in Inselnetzen wie in England oder Singapur. Bei dem Test nach den strikten UK Grid Code Frequency Response -Anforderungen zeigt sich, dass wir die bereits in den F-Klasse GuD-Anlagen eingebauten und kommerziell betriebenen Maßnahmen auch in dieser Anlage entsprechend nutzen können und damit die Anforderungen mit Werten von 64 MW in 10 Sekunden ebenfalls deutlich übererfüllen können (Folie 16).

6 Ein weiterer Test nach dem UK Grid Code erfordert den Lastabwurf von 45% bei stabilem Weiterbetrieb, um schnelle Frequenzanstiege abzufangen (die beispielsweise bei starker und plötzlicher Einspeisung aus anderen Quellen, oder aber auch durch den Ausfall von Großverbrauchern auftreten), um einen kompletten Netzausfall zu vermeiden. Auch hier können wir mit der Anlage 250 MW innerhalb von weniger als 6 Sekunden ablasten und wie gefordert die Anlage bei diesem Zustand dann stabil weiter betreiben (Folie 17). Zu guter Letzt will ich Ihnen nun noch die Ergebnisse der sogenannten Weltrekordfahrten aufzeigen, bei denen wir die Anlage mit den Designbedingungen gefahren und getestet haben (Folie 18). Mit diesen Fahrten haben wir nun auch über den unabhängigen Gutachter TÜV nachgewiesen, welches Potenzial diese Anlage in dieser Ausführung für die weiteren geplanten kommerziellen Projekte hat. Wir haben eine Leistung von 578 MW und einen Wirkungsgrad von 60,75(netto) Prozent bei gleichzeitiger Einhaltung der Emissionen erreicht, was unsere bereits 2008 erwartete und extern kommunizierte Werte nochmals übertrifft. Rechnet man diese nun erreichten Ergebnisse in Bezug auf Umweltfreundlichkeit um, so wird deutlich, dass diese Technologie, wenn sie in Märkten mit hohen CO2- Emittenten eingesetzt wird, eine deutliche Reduzierung des CO 2 -Footprints für den entsprechenden Kunden oder die Region mit sich bringt (Folie 19). Zusammenfassend möchte ich nochmals betonen, dass wir bei der Entwicklung dieser neuen GuD-Technologie mit dieser speziell entwickelten völlig luftgekühlten Gasturbine auch einen Benchmark in puncto Prozessqualität erreicht haben: Alle bereits vor 10 Jahren angestrebten Ziele wurden erfüllt oder übererfüllt (Folie 21). Mit den nun erfolgreich abgeschlossenen Leistungstests und der kommerziellen Übergabe an E.ON im Sommer 2011 sind wir bestens vorbereitet, um in den 50-Hz und 60-Hz Märkten diese Weltrekord-Technologie nun voll kommerziell bereit zu stellen. Damit leisten wir einen wesentlichen Beitrag für die Ökologie, Ökonomie und auch die Flexibilisierung des fossilen Kraftwerksparks unserer Kunden. Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.