Aktuelle Projekte der Stromerzeuger haben Wirkungsgrade von über 50 % für Braun- und Steinkohlekraftwerke verfügbar ab 2020 zum Ziel Entwicklungsziel von RWE Power: Trockenbraunkohlen-KW Kompensiert Effizienznachteil der Braunkohle gegenüber Steinkohle Einsatz ab 2014 Wirkungsgrad: + 4%-Punkte Entwicklungsziel: 700 C-KW für Braun-/Steinkohle Neue Werkstoffe ermöglichen Dampfparameter 350 bar/700 C Einsatz ab 2018 Wirkungsgrad: + 4%-Punkte Demo-Anlage zur Wirbelschichttrockung am BoA-Braunkohlekraftwerk Niederaußem in Bau. Durchsatz 110 t/h Investitionen 50 Mio. Inbetriebnahme 06/08 COMTES-700 Werkstofftests PP-700 Design Kraftwerksstudie (VGB, Betreiber, Hersteller, EU)
Wichtigste Technologie-Optionen für - Abscheidung bei Kraftwerken Drei Technologien scheinen in der Lage, das grundlegende Ziel bis 2020 zu erfüllen Alle basieren größtenteils auf bekannten Technologien und Komponenten Alle bedürfen der Optimierung, Erweiterung und Prozessintegration Effizienzsteigerung des Erzeugungsprozesses ist immer eine unterstützende Aktivität Post-combustion -Abscheidung (Dampfkraftwerke) Konventionelles Kraftwerk mit -Wäsche Luft Oxy-fuel-Prozess konv. Dampf- KW -Abscheidung Rauchgasreinigung Kondensation Kessel CO O 2 2 / H 2 O 1,000 m 3 /s, 13 vol-% - Abscheidung Pre-combustion -Abscheidung (IGCC Kraftwerk) IGCC-Prozess O 2 Rauchgasreinigung Vergasung Gasaufbereitung CO shift 10 m 3 /s, 45 vol-% CCGT mit H 2 Turbine
Pilot- und Demonstrationsprojekte für Carbon Capture and Storage (CCS) Post-Combustion Shell/Statoil, NO, 860 MW, GuD, EOR* (Draugen, Heidrun), 2010 RWE,, Retrofit, Tilbury/UK, 2016 Pre-Combustion BP/S&SE/GE, UK, 350 MW, GuD, EOR (Miller), 2010 RWE, D, 450 MW,, IGCC, 2014 einschl. Speicher E.ON/UK, Killingholme, 450 MW, 2011 GE, PL, 800 MW,, IGCC, 2011 Oxy-fuel Vattenfall, Schwarze Pumpe/D, 30 MW th,, 2008 Total, Lacq/F, 30 MW, flüssiger Brennstoff, Retrofit, 2008 * EOR = Enhanced Oil Recovery GuD = Kombinierte Gas- und Dampfturbine IGCC = Integrated Gasification with Combined Cycle
IGCC bietet hervorragende Produktflexibilität Brennstoffflexibilität Produktflexibilität Gas Vergasung Gasaufbereitung -Abscheidung CCGT Strom Wärme Biomasse Restmüll alternativ oder zusätzlich H 2 Synthetisches Gas (CO + H 2 ) SNG (synthet. Erdgas) Methanol Kraftstoffe
RWE Projekt: 450 MW -freies Kraftwerk mit -Lagerung (IGCC-CCS) Basis-Technologie: IGCC el. Leistung: 450 MW brutto /360 MW netto Netto-Wirkungsgrad: 40% -Lagerung: 2.3 Mio. t/a in erschöpften Gaslagerstätten oder Salinen Aquiferen Inbetriebnahme: 2014 RWE Budget: ca. 1 Mrd. EUR
Für -Speicherung müssen geeignete Lagerstätten erschlossen werden H 2 O Strom Geeignete geologische Formationen sind tiefe Saline Aquifere Öl- und Gasfelder nicht erschließbare lagerstätten Aquifer, alte Öl-, Gaslagerstätte ca. 1.000 bis 3.000 m Speicherpotenzial in Deutschland beträgt rd. 20 28 Gt/ (Quelle: BGR) reicht für Speicherung der jährlichen -Emissionen von 350 Mio. t für 57-80 Jahre
-Speicherung ist in der Öl- und Gasindustrie teilweise schon gängige Praxis USA Seit den 70er Jahren wird zur verbesserten Ölausförderung in Öllagerstätten verpresst; ca. 35 Mio. t jährlich über ein rd. 3.000 km langes Pipeline-Netz Norwegen Statoil speichert ins Sleipner-Feld seit 1996 rd. 1 Mio. t jährlich in Saline Aquifere ein Algerien BP startete 2004 Einspeicherung von 1,2 Mio. t jährlich in Saline Aquifere im Gasfeld In Salah. Deutschland In Ketzin werden im Rahmen des EU-geförderten -SINK-Projektes zu Versuchszwecken ab 2007 jährlich 60.000 t eingespeichert.
Realisierung der -Speicherung ist erfolgskritisch für die CCS-Technologie Schaffung der Rahmenbedingungen erfordert intensive Kooperation mit nationalen u. EU-Gremien, Politik, Behörden, Unternehmen, NGO s: Technologisches Neuland: Es existieren noch keine anerkannten Methoden für die Bewertung und dauerhaften Betrieb von Lagerstätten Juristischer Rahmen für -Speicherung: Die für Speicherung anwendbaren Gesetze noch unklar, der regulatorische Rahmen fehlt Öffentliche Akzeptanz erfolgsentscheidend.
Zusammenfassung Zur Versorgung der Weltbevölkerung mit Elektrizität bleibt die auch für die nächsten Jahrzehnte einer der wichtigsten Energieträger. Die weitere Verbesserung der Wirkungsgrade der kraftwerkstechnik ist der Basisweg für den zukünftigen Einsatz der. -Abtrennung im Kraftwerksprozess ist technisch möglich und wird ab 2020 großtechnisch und kommerziell verfügbar sein. -Speicherung in geologischen Formationen wird in der Ölindustrie schon praktiziert, erfordert aber weitere Entwicklungsarbeiten. Zur Einführung der Carbon Capture and Storage-Technologie ist in Europa noch ein rechtlicher und regulatorischer Rahmen zu schaffen.