BoAplus Niederaußem Themenveranstaltung Technik Informationszentrum Niederaußem am

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1 Niederaußem Themenveranstaltung Technik Informationszentrum Niederaußem am 3. Februar 2012 RWE Power AG SEITE 1

2 Agenda 1 im Energiemix 2 3 Resümee RWE Power AG SEITE 2

3 1 im Energiemix im Energiemix Partner der Erneuerbaren Energien Wir unterstützen den geplanten Ausbau der Erneuerbaren Energien das neue Kraftwerk gewährleistet e höchste Flexibilität RWE Power AG SEITE 3

4 1 im Energiemix Die alte Arbeitsteilung ist Vergangenheit. RWE Power AG SEITE 4

5 1 im Energiemix Strom aus Erneuerbaren hat Vorrang im Netz. Die anderen Energieträger müssen sich danach richten. > Der Ausbau der Erneuerbaren ändert den Strommarkt radikal. Das Problem: Windkraft und Sonnenenergie schwanken von Natur aus. Herkömmliche Kraftwerke werden weiter gebraucht in veränderter Rolle. RWE Power AG SEITE 5

6 1 im Energiemix Was bedeutet Flexibilität? Dynamisch Hohe Laständerungsgeschwindigkeiten Kurze Anfahrtzeiten bis Mindest- und dnennlast Kurze Mindeststillstandzeiten Elastisch Möglichst tiefe Mindestlast bei hohem Wirkungsgrad Hohe Startanzahl und Laufzyklen Niedrige Anfahrkosten > Fazit: Neue Kraftwerke müssen hochflexibel ausgelegt und betrieben werden RWE Power AG SEITE 6

7 1 im Energiemix Erneuerbare Energien brauchen verlässliche Partner Szenario 2020 Beispiel Windenergie 2020: Rund 11 GW Wind- 2011: 26 GW Wind mit 2020: Flexible Kraftwerke Einspeisung im Schnitt zu erwarten mittlerer Leistung von 4,1 GW decken Bedarf bei Windstille 80 GW 80 GW 34 >75,2 GW GW 46* GW 11 GW 46 GW installierte Leistung 46* GW 2-5 GW Durchschnittliche Einspeisung* Windenergie Konventionelle Kraftwerke Gesicherte Leistung Reserve-Kapazität Quelle: BMU; Leitstudie 2010; Prof. Alt, FH Aachen; * Leistung 2020: 35,8 GW Onshore mit Vbh (rd. 20%), 10 GW Offshore mit Vbh (rd. 40%) Weniger als 10% der installierten Windleistung sind gesicherte Leistung Auch bei einem ambitioniertem Ausbau der Erneuerbaren sind flexible konventionelle Kraftwerke für eine sichere Versorgung erforderlich RWE Power AG SEITE 7

8 1 im Energiemix im Energiemix Hochflexibel für zukünftige Marktanforderungen Flexibilität moderner GuD-Anlagen und Braunkohlenkraftwerke im Vergleich BoA 1 bis 3 MW Max. Kapazität ~ 1000 MW Min. Kapazität ~ 500 MW Max. Laständerungs- +/- 30 MW/min geschwindigkeit 800 GuD-Anlage Lingen 600 Max. Kapazität Min. Kapazität Max. Laständerungsgeschwindigkeit ~ 2x440 MW ~ 520*/260** MW +/- 32 MW/min Minuten Min.Kapazität** Min.Kapazität** Max. Kapazität Min. Kapazität Max. Laständerungsgeschwindigkeit ~ 2x550 MW ~ 350*/175** MW +/- 30 MW/min * bei 2-Kessel-Betrieb ** bei 1-Kessel-Betrieb Durch große und schnelle Leistungsänderungen kann die schwankende Einspeisung der Erneuerbaren Energien aufgefangen g werden RWE Power AG SEITE 8

9 Agenda 1 im Energiemix 2 3 Resümee RWE Power AG SEITE 9

10 2 Niederaußem Wesentliche Konzept-Eckpunkte Integriertes Feuerungskonzept - Hohe Effizienz B - Hohe Flexibilität 2 x 550-MW-Kessel - Hohe Flexibilität - Geringere Bauhöhe (150 m) - Versorgungssicherheit / Verfügbarkeit - Biomasseoption Hybridkühlturm - Halbierung A Bauhöhe (100 m) Kapazitätshalbierung und mehr als kapazitätsgleiche Stilllegung - Reduzierung Emissionen - Reduzierung Verschattung C - Weitestgehend nicht sichtbare Schwaden steht für modernste, effizienteste und flexibelste Braunkohlenverstromung weltweit D RWE Power AG SEITE 10

11 2 A Halbierung der ursprünglich geplanten Anlagenkapazität Bisherige Planung Neue Planung Niederaußem Niederaußem MW MW 2x550-MW-Kessel 1 Maschinenhaus, 1 Kühlturm Fortsetzung des Kraftwerkserneuerungsprogramms mit MW am Standort Niederaußem Der nächste Umsetzungsschritt erfolgt später an einem anderen Bestandsstandort RWE Power AG SEITE 11

12 2 A Geringerer Flächenbedarf Bisherige Planung Neue Planung 40 ha 23 ha Vorhabensfläche ist nahezu halbiert Umfangreiche Nutzung vorhandener Infrastruktur vorgesehen RWE Power AG SEITE 12

13 A Kapazitätsgleiche Stilllegung Umfangreiche Nutzung der vorhandenen Infrastruktur 2 A / B C D E F > Blöcke A/B werden bis Ende 2012 stillgelegt (blau) > Blöcke C-F werden mit Aufnahme kommerzieller Betrieb stillgelegt (grün) RWE Power AG SEITE 13

14 2 B Flexible Kesseltechnik 2 x 550-MW-Kesselkonzept mit 1 x MW-Dampfturbine Kessel 2 x 550 MW 1 x MW Verbesserte Flexibilität Dampfturbine > Hochflexibler 2-Kessel-Betrieb mit 1 x MW Laständerungsgeschwindigkeiten gg g ähnlich modernen Gas-Kraftwerken; Kapazitätsabsenkung von MW auf rund 350 MW möglich > Bei 1-Kessel-Betrieb nochmalige Kapazitätsabsenkung auf rund 175 MW möglich > Geringere Bauhöhe: 150 m RWE Power AG SEITE 14

15 2 C Weniger Kohlenverbrauch, weniger CO 2, weniger Emissionen Höherer Wirkungsgrad: mehr als 45% 300 MW > 45% ~ 33% Steigerung des Wirkungsgrads um rund 30% auf einen Gesamtwirkungsgrad von > 45% Ergebnis Brennstoffeinsatz: rund 30% weniger > Im Vergleich zu den still- zulegenden 4 x 300-MW- Blöcken verringert sich der Brennstoffeinsatz um rund 30% CO 2 -Emissionen: rund 30% weniger > Im Vergleich zu den still- zulegenden 4 x 300-MW- Blöcken reduziert sich der CO 2 -Ausstoß um rund 30% bzw. 3 Mio. t/a Weniger Emissionen Schwefeloxide, Stickoxide, id Feinstaub (Beispiele) i RWE Power AG SEITE 15

16 C Braunkohle im Vergleich zu Steinkohle 2 Rohbraunkohle* Steinkohle* Rest Rest Wasser Asche C Gehalt Wasser Asche H u = 8,82 MJ/kg C Gehalt H u = 23,55 MJ/kg Hoher Wassergehalt der Rohbraunkohle erfordert Trocknungsprozess RWE Power AG SEITE 16

17 2 C Bisherige Entwicklung des WTA-Verfahrens WTA Grobkorn- WTA Feinkorn- WTA Prototypanlage Trocknungsanlage Trocknungsanlage Niederaußem Frechen Frechen seit 2009 Grobkorntrocknung großtechnisch einsatzreif Wirkungsgradgewinn gekoppelt mit einfacher, robuster Technik Versuchsanlage im Maßstab 1:1 RWE Power AG SEITE 17

18 C Weiterentwicklung von BoA zu (I) 2 Prinzip Rohbraunkohlefeuerung Vorteile: Biomasseeinsatz bis zu 10% Kessel möglich Bewährte Einbringung des Holzfaserstromes Holzfaserstromes über Rohbraunkohlezuteiler Bewährte und zuverlässige Technologie Rohkohle, Biomasse, Holzfasern C heißes Rauchgas Rauchgas + Brüden Trockenkohle + Rauchgas + Brüden RWE Power AG SEITE 18

19 C Weiterentwicklung von BoA zu (II) 2 Prinzip Trockenbraunkohlefeuerung Vorteile: Effizienzverbesserung: Trocknungsenergie auf niedrigem Temperatur-Niveau (Anzapfdampf) Brüden Wärmetauscher Rauchgas Kessel Nutzung der Brüdenenergie Flexibilitätsverbesserung durch stabiles Flammbild Rohkohle Trockner Neue zukunftsorientierte Technologie ND-Dampf Kondensat Trockenkohle RWE Power AG SEITE 19

20 C Vorteile von zwei Feuerungskonzepten vereint Trockenbraunkohlen-Feuerungskonzept Effizienz > Hoher Wirkungsgrad Flexibilität > Weitere Reduzierung des Mindestlastniveaus durch Möglichkeit zur verbesserten Brennersteuerung Zukunftsorientierung > Aktiver Einstieg in nächsten innovativen Technologieschritt Integriertes Feuerungskonzept 2 Verbindung der Vorteile des Rohbraunkohlenkonzepts mit innovativem Trockenbraunkohleneinsatz und Option für Biomasseeinsatz Rohbraunkohlen-Feuerungskonzept Trockner Versorgungssicherheit / Zuverlässigkeit > Bewährte Technik mit hoher Verfügbarkeit Silo Biomasseoption Kessel Kessel > Einsatz / Integration ti von Biomasse über Bekohlungsweg Vermeidung von Störquellen und aufwendigen zusätzlichen Anlagenteilen > Möglichkeit it des Einsatzes von Siebrückständen aus der Trocknungsanlage 550 MW Rohbraunkohle Trockenbraunkohle Dampf zur Trocknung Integriertes Feuerungskonzept gewährleistet effizienteste und flexibelste Braunkohlenverstromung weltweit 550 MW RWE Power AG SEITE 20

21 2 D Reduzierte Kühlturmhöhe, weniger Verschattung BoA 1: Naturzug-Nasskühlturm : Hybridkühlturm + Schornstein 200 m 180 m 100 m > Größere Bauhöhe, durchgängig sichtbare Schwaden > Höchste Effizienz und Wirtschaftlichkeit > Gemeinsame Ableitung von Sh Schwaden und drauchgasen > Halbierte Bauhöhe > Tagsüber weitestgehend nicht sichtbare Schwaden, nachts Abschaltung des Trockenteils vorgesehen > Separater Schornstein zur Ableitung der Rauchgase RWE Power AG SEITE 21

22 2 D durch Hybridkühlung = Kombinierte Nass- und Trockenkühlung Kühlturmschwaden weitestgehend ohne sichtbare Schwaden Mischung der trockenen und der feuchten Schwaden Trockenkühlung mittels Wärmetauscher Nasskühlung mittels Verrieselung RWE Power AG SEITE 22

23 2 D Hybridkühlturm und Stilllegungen reduzieren Verschattung Differenzendarstellung zeigt den Effekt von Prozentuale Minderung der Verschattung Keine Änderung Prozentuale Zunahme der Verschattung Weniger Verschattung für Auenheim und Niederaußem Keine Zunahme in den übrigen Stadtteilen RWE Power AG SEITE 23

24 2 Der Kraftwerksprozess in der Übersicht RWE Power AG SEITE 24

25 Wasser-/Dampfkreislauf Schaltung: 2 Duo- Dampferzeuger Flexible HD- + MD- Turbine 3-gehäusige g (= 6-flutige) ND-Turbine WVS 2+1 Kondensatoren mit Hybridkühlturm 4-stufige Speisewasservorwärmung (nach Dampferzeugern getrennt) 6-stufige Kondensatvorwärmung WTA Wärmeverschubsystem RWE Power AG SEITE 25

26 Übersicht 2 RWE Power AG SEITE 26

27 Wesentliche Konzeptbausteine zur Verbesserung der Auswirkungen auf das Kraftwerksumfeld 2 Halbierung der ursprünglich geplanten Anlagenkapazität Reduzierung der Gebäudehöhen 2x550-MW-Kessel 1 Maschinenhaus, 1 Kühlturm Mit MW Halbierung der Kapazität gegenüber bisheriger Planung Deutliche Bauhöhenreduzierung Optimierte Horizontgestaltung Mehr als kapazitätsgleiche i Stilllegung (2x550) Mit Aufnahme des kommerziellen Betriebes von erfolgt eine mehr als kapazitätsgleiche Stilllegung von vier 300-MW- Blöcken Stilllegung Grabenbunker b Niederaußem Mit Aufnahme des kommerziellen Betriebes von erfolgt eine Außerbetriebnahme des Grabenbunker NIA (keine Zugbekohlung mehr, ABN Eimerkettenbagger) Integriertes Feuerungskonzept / Wirkungsgradsteigerung Verbindung Vorteile Rohbraunkohlenkonzept mit innovativem Trockenbraunkohleneinsatz und Option Biomasseeinsatz NOx-Reduzierung Zur Reduzierung der Stickstoffemissionen wird erstmals für ein Braunkohlenkraftwerk im Rheinischen Revier ein DeNOx- Katalysator installiert bzw. ein SNCR-Verfahren angewendet DeNOx- Katalysator bzw. SNCR Hybridkühlturm Architekturkonzept / Landschaftsbild Halbierte Bauhöhe; tagsüber weitestgehend nicht sichtbare Schwaden, nachts Abschaltung des Trockenteils vorgesehen Modernes Architekturkonzept sorgt für verbessertes Landschaftsbild Reduzierung Emissionen i / Immissionen, i Verschattung, Brennstoffeinsatz, t Verbesserung Landschaftsbild RWE Power AG SEITE 27

28 Agenda 1 Partner der Erneuerbaren Energien 2 3 Resümee RWE Power AG SEITE 28

29 3 Resümee Niederaußem Innovation für die Region Bau eines Blockes am Standort Niederaußem Elektrische Leistung: MW (2 x 550 MW Kessel) Kapazitätsgleiche Stilllegung von MW Wirkungsgrad > 45 % Reduzierung der CO 2 -Emissionen um rund 3 Mio. t/a Niedriger und überwiegend schwadenfreier Hybridkühlturm Große Flexibilität mit Regelbereich von bis 200 MW Vorbereitet für Kraft-Wärme-Kopplung und CO 2 -Abscheidung Investition ~ 1,5 Mrd. Sicherung von Arbeitsplätzen + Prosperität in der Region unter Berücksichtigung der Interessen der Region für mehr Klimaschutz zur langfristigen Stärkung des rheinischen i h Reviers RWE Power AG SEITE 29

30 Ein plus für die Region RWE Power SEITE 30