Grosskraftwerk Mannheim AG Moderne Kohleverstromung: GKM Block 9 Technologie und Umfeld des Neubaus Dr.-Ing. Karl-Heinz Czychon Dipl.-Ing. Ulrich Ehmann 18. Dezember 2008-0- VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Anforderungen an das GKM Gleichzeitige, unabhängige, wirtschaftliche, umweltschonende, verbrauchernahe und sichere Erzeugung von: Drehstrom 50 Hz RWE Power AG EnBW Kraftwerke AG MVV RHE AG Bahnstrom 16,7 Hz DB Energie GmbH Fernwärme MVV RHE AG - 1 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Grosskraftwerk Mannheim Aktiengesellschaft Aktionäre RWE Power AG 40 % EnBW Kraftwerke AG 32 % MVV RHE AG 28 % Installierte Leistung Elektrische Leistung davon Bahnstrom Fernwärmeleistung davon Heizwasser Ferndampf 1.675 MW 190 MW 1.240 MW th 1.000 MW th 240 MW th Kraftwerksanlagen Brennstoffe Werk II (Bl. 3, 4, 6) 720 MW Inbetriebnahme 1966-1975* Block 7 475 MW Inbetriebnahme 1983 Block 8 480 MW Inbetriebnahme 1993 Steinkohle (ca. 99 %), Heizöl, Erdgas *Umbau Block 6 in 2005; Block 3 ab 2006 in Reserve Belegschaft (Stand: 31.Dezember 2007) 541 Mitarbeiter in Mannheim-Neckarau 38 Mitarbeiter im Müll-Heizkraftwerk Friesenheimer Insel 50 Auszubildende - 2 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Werkübersicht - 3 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Wochenlastprofil GKM (14.04.08 20.04.08) MW 1.400 Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag Samstag Sonntag 1.300 1.200 1.100 1.000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0-4 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
GKM 2007 Leistung: 1.317,5 MW netto Auslastung + Verfügbarkeit Jahresmittel: 85 % GWh 1.000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez erzeugt verfügbar (Reserve) nicht verfügbar - 5 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Windenergie Quelle: E.ON Netz - 6 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Windenergie 2007 GWh 20.000 Installierte Leistung Ende 2007: ca. 22.000 MW Auslastung Jahresmittel: 20,9 % 18.000 16.000 14.000 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0 Jan Feb Mär Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Quellen: Bundesverband Windenergie e.v.(bwe), Institut für solare Energietechnik e.v. (ISET) nicht verfügbar Einspeisung - 7 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Photovoltaik - 8 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Photovoltaik 2006 GWh 2000 Installierte Leistung Ende 2006: ca. 2.581 MW peak Auslastung Jahresmittel: ca. 10 % 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Einspeisung nicht verfügbar Quellen: Verband der Elektrizitätswirtschaft (VDEW) Säkularstation Potsdam Telegrafenberg - 9 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Lastgang Stromverbrauch Deutschland - 10 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Erläuterungen Leistungsbilanz Deutschland Zeitpunkt Jahreshöchstlast Installierte Leistung 10.12.02 18:00 79.700 MW 105.850 MW 03.12.03 17:45 76.300 MW 111.400 MW 16.12.04 18:00 77.200 MW 114.600 MW 15.12.05 17:45 76.700 MW 119.400 MW 11.12.06 17:30 77.800 MW 124.300 MW Bei einer um 10 C kälteren Außentemperatur wäre die Leistung um 3.000 MW höher ausgefallen. Für jedes MW Windkraftleistung muss eine Reserveleistung von 0,85 0,95 MW vorgehalten werden nicht einsetzbare Leistung Gründe: geringe Wasserführung, fehlendes Windangebot, begrenztes Tages-Arbeitsvermögen der Pumpspeicherwerke, leistungsmindernde Fernwärme-Auskopplungen, behördliche Auflagen, langzeitige Konservierungen von Anlagen und genehmigungsbedingt nicht einsetzbare Leistung. Reserve für Systemdienstleistungen Hierzu zählen: Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Versorgungswiederaufnahme, Betriebsführung - 11 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Leistungsbilanz der Stromversorgung in Deutschland GW 140 120 100 80 60 40 Nicht einsetzbare Leistung Ausfälle Revisionen Reserve Systemdienstleistungen Verbleibende Leistung 20 Last 0 2002 2003 2004 2005 2006-12 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Leistungsbilanz der Stromversorgung in Deutschland GW 130 120 Nicht einsetzbare Leistung 110 100 90 80 Ausfälle Revisionen Reserve Systemdienstleistungen Verbleibende Leistung Last 70 2002 2003 2004 2005 2006-13 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Entwicklung Kraftwerkskapazitäten Deutschland MW 120.000 Voraussichtliche Leistung der in Betrieb befindlichen Kraftwerke in Deutschland Pumpspeicher-Kraftwerke: 2005: 4,7 GW größtes mit 1,06 GW Goldisthal 12 Mio m3 für 8 h Seit 2003 in Betrieb, Kosten 600 Mio 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 Wasserkraft Übrige Erdgas Heizöl Steinkohle Kernenergie Braunkohle 40.000 MW Ersatzbedarf zwischen 2010 und 2020 2005 2010 2015 2020 2025 2030 Quelle VGB - 14 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Entwicklung Kraftwerkskapazitäten Baden-Württemberg MW el. netto 12.000 10.000 8.000 GKN I KKP I KKP II GKN II 785 MW 890 MW 1.392 MW 1.305 MW ca. 5.950 MW vom Netz gehende Leistung 6.000 4.000 Restliche Kraftwerke 7.503 MW 2.000 0 2007 2009 2012 2017 2021 2030 Neckarwestheim 2 (2021) Neckarwestheim 1 (2008) Philippsburg 2 (2017) Philippsburg 1 (2012) Restliche Kraftwerke Nettoengpassleistung BW: ca. 12.000 MW Kernenergie BW: ca. 4.300 MW Quelle: Energiekonzept Baden-Württemberg 2020-15 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Leistungsentwicklung GKM ohne Block 9 P / MWel,brutto 2250 2125 2000 1925 Umbau Bl.6 (SK) 1750 1650 1395 (1695) 1455 (+220 Reserve) 1500 Werk I Bl.6 Res. Bl.3 Reserve 1250 1000 Block 1/2 Block 5 1235 750 500 Block 3/4 Block 7 Block 6 (ab 06 mit SK) 760 480 250 Block 8 0 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Bl. 7 und 8 bei unterstellter durchschnittlicher Blocklebensdauer von 40 Jahren - 16 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Energiewirtschaftliche Rahmendaten 700 Effizienzszenario Deutschland Stromerzeugung, [TWh/a] 600 500 400 300 200 551 572 603 560 546 520 100 1996 2000 2004 2010 2015 2020 4,2 6,7 9,3 15,2 20,6 29,0 Anteil EE (%) Import EE Photovoltaik Geothermie Wind Offshore Wind Onshore Laufwasser Biomasse, Biogase KWK, fossil Gas Kond. Kohle Kond. Kernenergie Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit - 17 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Möglicher Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung bis 2020 Anteile in % 100 90 80 70 70 70 70 73 65 60 Benötigter Anteil konventionelle Energie 50 40 30 20 10 0 30 30 30 27 35 Möglicher Anteil erneuerbare Energie BMU BUND DENA ÖKO-Institut Green-Peace für WWF Integriertes Energie- und Klimaprogramm - August 2007 www.bund.net Kurzanalyse der Kraftwerks- und Netzplanung in Deutschland bis 2020 (mit Ausblick auf 2030) - 12.03.2008 Klimaschutz und Stromwirtschaft 2020/2030 - Juni 2007 DLR-Studie - Februar 2007-18 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Kraftwerke in Deutschland Strategie der Versorgungssicherheit: Dort, wo die Verbrauchsschwerpunkte sind, sind auch die Erzeugungsschwerpunkte: Vorteile: -Minimierung der Netzverluste - bei größeren Netzstörungen wird die Inselbildung vereinfacht - 19 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Stromnetz Deutschland - Angebots- u. Nachfrageverteilung Quelle: RWE AG - 20 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Fernwärmestudie Metropolregion Rhein-Neckar - 21 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008
Fernwärmestudie Metropolregion Rhein-Neckar - 22 - VDI AK Energietechnik 18. Dezember 2008