Energiewende als Chance Flexibilisierung im Heizkraftwerk Flensburg. Claus Hartmann

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1 Energiewende als Chance Flexibilisierung im Heizkraftwerk Flensburg Claus Hartmann

2 Gliederung I. Kurzvorstellung Stadtwerke Flensburg GmbH II. III. IV. Anlagenbestand im Heizkraftwerk Flensburg Energiewirtschaftlicher Hintergrund Umbaumaßnahmen im HKW (Elektrodenheizkessel, GuD-Anlage) V. Zukünftige Betriebsweise des HKW 2

3 Gliederung I. Kurzvorstellung Stadtwerke Flensburg GmbH II. III. IV. Anlagenbestand im Heizkraftwerk Flensburg Energiewirtschaftlicher Hintergrund Umbaumaßnahmen im HKW (Elektrodenheizkessel, GuD-Anlage) V. Zukünftige Betriebsweise des HKW 3

4 Stadtwerke Flensburg GmbH Ca. 650 Mitarbeiter, > 300 Mio. Euro Jahresumsatz 1100 GWh Fernwärmeproduktion, 450 GWh Stromproduktion, 1200 GWh Stromvertrieb Seit 1969: Beginn der Kraft-Wärme- Kopplung, Ausbau Fernwärme-Netz viertlängstes Fernwärme-Netz in Deutschland (600 km) 98 % Abdeckung Versorgung von ca Einwohnern 4

5 Prinzip Kraft-Wärme-Kopplung 5

6 Vision CO 2 -neutrales Kraftwerk % Spez. CO 2 - Ausstoß EBS - Mitverbrennung Holz - Mitverbrennung Wirkungsgradverbesserungen Teilweiser Ersatz der Kohle durch Erdgas 0 %

7 Gliederung I. Kurzvorstellung Stadtwerke Flensburg GmbH II. III. IV. Anlagenbestand im Heizkraftwerk Flensburg Energiewirtschaftlicher Hintergrund Umbaumaßnahmen im HKW (Elektrodenheizkessel, GuD-Anlage) V. Zukünftige Betriebsweise des HKW 7

8 Lageplan Heizkraftwerk Flensburg 8

9 Hauptanlagen im HKW Flensburg 6 Kesselanlagen: 3 zirkulierende Wirbelschichten (je 118 MW) Brennstoffe: Steinkohle, EBS (seit 2007), Holzhackschnitzel (seit 2009) 2 Staubfeuerungskessel (je 109 MW, Steinkohle) 1 Erdgas-/Leichtölkessel (99 MW), im Umbau 5 Dampfturbinen (29-38 MW el ) 4 Gegendruckturbinen 1 Entnahme-Kondensationsturbine 1 Fernwärmespeicher (1.100 MWh) 1 Kühlturmanlage ( ca MW th ) 3 Notstromdiesel (je 0,9 MW) 4 Reserveheizwerke im Stadtgebiet (387 MW) 9

10 Gliederung I. Kurzvorstellung Stadtwerke Flensburg GmbH II. III. IV. Anlagenbestand im Heizkraftwerk Flensburg Energiewirtschaftlicher Hintergrund Umbaumaßnahmen im HKW (Elektrodenheizkessel, GuD-Anlage) V. Zukünftige Betriebsweise des HKW 10

11 Energiewirtschaftlicher Hintergrund Ausbau der Erneuerbaren Energien (bis GW, v.a. Wind + PV) Vernachlässigung des Stromnetzausbaus zur Verstetigung der EE- Einspeisung regionale/überregionale Stromüberschüsse Niedrige/negative Strompreise bei hoher EE-Einspeisung (Wind- und Sonnenstromeinspeisung orientiert sich nicht an der Stromnachfrage) Bedingt prognostizierbare Solar-/Windeinspeisung führt zu erhöhtem Bedarf an Regelenergie (v.a. durch konventionelle Kraftwerke) 11

12 Drei Arten von Regelenergie Leistung ~2100 MW Primärregelleistung Sekundärregelleistung Minutenregelleistung ~600 MW 30 s 5 min 15 min 12 Zeit

13 Gliederung I. Kurzvorstellung Stadtwerke Flensburg GmbH II. III. IV. Anlagenbestand im Heizkraftwerk Flensburg Energiewirtschaftlicher Hintergrund Umbaumaßnahmen im HKW (Elektrodenheizkessel, GuD-Anlage) V. Zukünftige Betriebsweise des HKW 13

14 Elektrodenheizkessel (2012/2013) Elektrodenheizkessel (30 MW) zur Erzeugung negativer Regelenergie Umwandlung von elektrischer Energie in thermische Energie Einlagerung der Wärme mit 98 C in den Fernwärmespeicher Anschlussspannung 10 kv Abmaße EHK: ca. 7 m hoch, 3 m breit Heißwasserparameter: max. 110 C, max. 6 bar Innerhalb weniger Minuten Leistungssteigerung von 0% auf 100% möglich 14

15 Standort Elektrodenheizkessel 15

16 GuD-Anlage (2015/2016) K12 Neubau einer GuD-Anlage mit 75 MW Fernwärmeleistung und 75 MW elektrischer Leistung Weitere Teilprojekte: Neubau einer Erdgas-Pipeline Verlegung der bestehenden Holzaufgabestation Automatisierung Reserveheizwerk als n-1 Reserve bei Volllast Umbau Kessel 5 auf Erdgas-/Leichtölbetrieb + Automatisierung Zentralwarte + Automatisierung Kessel 9, 10, 11 (inkl. Turbinen) Demontage Kessel 6, 7, 8 und Turbine 5 16

17 Aufstellungsplanung K12 17

18 Gliederung I. Kurzvorstellung Stadtwerke Flensburg GmbH II. III. IV. Anlagenbestand im Heizkraftwerk Flensburg Energiewirtschaftlicher Hintergrund Umbaumaßnahmen im HKW (Elektrodenheizkessel, GuD-Anlage) V. Zukünftige Betriebsweise des HKW 18

19 Flexible Fernwärmeproduktion mit GuD-Anlage Kessel 12 Kessel 9 Kessel 10 Kessel 11 Mittelwert ( ) Fernwärmeleistung [MW th ] Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 19

20 Ausgleich schwankendes Angebot Windenergie in KWK Geringes Windaufkommen (hoher Strompreis) Kessel 9 bis 11 Kohle EBS/Holz EHK Fernwärmenetz Wärmespeicher Kessel 12 Gas 20

21 Ausgleich schwankendes Angebot Windenergie in KWK Hohes Windaufkommen (niedriger Strompreis) Kessel 9 bis 11 Kohle EBS/Holz EHK Fernwärmenetz Wärmespeicher Kessel 12 Gas 21

22 Ausgleich schwankendes Angebot Windenergie in KWK Sehr hohes Windaufkommen (sehr niedriger Strompreis) Kessel 9 bis 11 Kohle EBS/Holz EHK Fernwärmenetz Wärmespeicher Kessel 12 Gas 22

23 Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ihre Stadtwerke Flensburg GmbH Claus Hartmann Batteriestraße Flensburg 0461 /