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BoAplus – NiederaußemThemenveranstaltung „Technik“Informationszentrum Niederaußem amInformationszentrum Niederaußem am

3. Februar 2012

RWE Power AG 07.02.2012 SEITE 1

AgendaAgenda

BoAplus im Energiemix1

Das neue Kraftwerkskonzept2

Resümee3


BoAplus im Energiemix


BoAplus im EnergiemixPartner der Erneuerbaren Energien

Wir unterstützen den geplanten Ausbau der Erneuerbaren Energien – das neue Kraftwerk gewährleistet höchste Flexibilität


a t e ge ä e stet öc ste e b tät

Die alte Arbeitsteilung ist Vergangenheit.


Die alte Arbeitsteilung ist Vergangenheit.


Strom aus Erneuerbaren hat Vorrang im Netz.


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.


g

Was bedeutet „Flexibilität“?


Was bedeutet „Flexibilität ?

DynamischDynamisch Hohe Laständerungs-

geschwindigkeiten Kurze Anfahrtzeiten bis

Mi d t d N l tMindest- und Nennlast Kurze Mindeststillstandzeiten

Elastisch Möglichst tiefe Mindestlast

bei hohem Wirkungsgrad Hohe Startanzahl

und Laufzyklenund Laufzyklen Niedrige Anfahrkosten

> Fazit: Neue Kraftwerke müssen hochflexibel ausgelegt und betrieben werden


Erneuerbare Energien brauchen verlässliche Partner


Erneuerbare Energien brauchen verlässliche Partner

Szenario 2020 – Beispiel Windenergie

2020: Rund 11 GW Wind- 2020: Flexible Kraftwerke2011: 26 GW Wind mit2020: Rund 11 GW Wind-Einspeisung im Schnitt zu erwarten

2020: Flexible Kraftwerke decken Bedarf bei Windstille

80 GW 80 GW

2011: 26 GW Wind mit mittlerer Leistung von 4,1 GW

34 >75,2

46* GW46 GW

installierte Leistung

46* GW

GW GW

11 GWLeistung

Durchschnittliche Einspeisung*

2-5 GW

Gesicherte Leistung

Konventionelle KraftwerkeWindenergie Reserve-Kapazität

Quelle: BMU; Leitstudie 2010; Prof. Alt, FH Aachen; * Leistung 2020: 35,8 GW Onshore mit 1.800 Vbh (rd. 20%), 10 GW Offshore mit 3.500 Vbh (rd. 40%)

Gesicherte Leistung

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


konventionelle Kraftwerke für eine sichere Versorgung erforderlich

BoAplus im Energiemix


BoAplus im EnergiemixHochflexibel für zukünftige Marktanforderungen

BoA 1 bis 31.100

Flexibilität moderner GuD-Anlagen und Braunkohlenkraftwerke im Vergleich

MW Max. Kapazität ~ 1000 MWMin. Kapazität ~ 500 MWMax. Laständerungs- +/- 30 MW/mingeschwindigkeit

800

1.000

GuD-Anlage Lingen

Max. Kapazität ~ 2x440 MWMin. Kapazität ~ 520*/260** MWMax. Laständerungs- +/- 32 MW/min

600

800

geschwindigkeit

400

Min.Kapazität**BoAplusMax Kapazität ~ 2x550 MW

Minuten300 5 10 15 20 250

200

* bei 2-Kessel-Betrieb** b i 1 K l B i b

Min.Kapazität**Max. Kapazität ~ 2x550 MWMin. Kapazität ~ 350*/175** MW Max. Laständerungs- +/- 30 MW/mingeschwindigkeit

Minuten ** bei 1-Kessel-Betrieb

Durch große und schnelle Leistungsänderungen kann die schwankende Einspeisung der Erneuerbaren Energien aufgefangen werden


p g g g g

AgendaAgenda



Resümee3



BoAplus NiederaußemBoAplus NiederaußemWesentliche Konzept-Eckpunkte

Integriertes Feuerungskonzept

- Hohe Effizienz

C

2 x 550-MW-Kessel- Hohe Flexibilität- Geringere Bauhöhe (150 m)

B - Hohe Flexibilität- Versorgungssicherheit /

Verfügbarkeit- Biomasseoption

A

Hybridkühlturm- Halbierung

Bauhöhe (100 m)

D

Kapazitätshalbierung und mehr als kapazitätsgleiche Stilllegung

- Reduzierung Emissionen

A Bauhöhe (100 m)- Weitestgehend nicht

sichtbare Schwaden

BoAplus steht für modernste, effizienteste

Reduzierung Emissionen- Reduzierung Verschattung

und flexibelste Braunkohlenverstromung weltweit


BoAplusA


BoAplusHalbierung der ursprünglich geplanten Anlagenkapazität

A

Bisherige Planung Neue Planung BoAplus

NiederaußemNiederaußem

+1.100 MW 1.100 MW 2x550-MW-Kessel

1 Maschinenhaus, 1 Kühlturm

Fortsetzung des Kraftwerkserneuerungsprogramms mit 1 100 MWFortsetzung des Kraftwerkserneuerungsprogramms mit 1.100 MW am Standort NiederaußemDer nächste Umsetzungsschritt erfolgt später an einem anderen Bestandsstandort


Bestandsstandort

BoAplusA


BoAplusGeringerer Flächenbedarf

A

Bisherige Planung Neue Planung BoAplus

23 ha40 ha

Vorhabensfläche ist nahezu halbiert

Umfangreiche Nutzung vorhandener Infrastruktur vorgesehen


Umfangreiche Nutzung vorhandener Infrastruktur vorgesehen

BoAplusKapazitätsgleiche Stilllegung Umfangreiche Nutzung der vorhandenen Infrastruktur


A

Kapazitätsgleiche Stilllegung – Umfangreiche Nutzung der vorhandenen Infrastruktur

A / B C D E F> Blöcke A/B werden bis Ende 2012

stillgelegt (blau)

> Blöcke C-F werden mit Aufnahme kommerzieller Betrieb BoAplus stillgelegt (grün)


stillgelegt (grün)

BoAplusB


BoAplusFlexible Kesseltechnik

B

Verbesserte Fle ibilität

2 x 550-MW-Kesselkonzept mit 1 x 1.100-MW-Dampfturbine

Verbesserte Flexibilität

> Hochflexibler 2-Kessel-Betrieb mit Laständerungsgeschwindigkeiten

Kessel2 x 550 MW

Dampfturbine1 x 1 100 MW g g g

ähnlich modernen Gas-Kraftwerken; Kapazitätsabsenkung von 1.100 MW auf rund 350 MW möglich

2 x 550 MW 1 x 1.100 MW

> Bei 1-Kessel-Betrieb nochmalige Kapazitätsabsenkung auf rund 175 MW möglich

> Geringere Bauhöhe: 150 m


BoAplusC


BoAplusWeniger Kohlenverbrauch, weniger CO2, weniger Emissionen

C

Höherer Wirkungsgrad: mehr als 45%

300 MW

BoAplus Steigerung des Wirkungsgrads um rund 30% auf einen Gesamtwirkungsgrad von > 45%~ 33%

> 45%

Ergebnis

> Im Vergleich zu den still-zulegenden 4 x 300-MW-

> Im Vergleich zu den still-zulegenden 4 x 300-MW-

Brennstoffeinsatz: rund 30% weniger CO2-Emissionen: rund 30% weniger

zulegenden 4 x 300 MWBlöcken verringert sich der Brennstoffeinsatz um rund 30%

zulegenden 4 x 300 MWBlöcken reduziert sich der CO2-Ausstoß um rund 30% bzw. 3 Mio. t/a

S h f l id Sti k id F i t b (B i i l )

Weniger Emissionen


Schwefeloxide, Stickoxide, Feinstaub (Beispiele)

BoAplusDas neue Kraftwerkskonzept2

C

Braunkohle im Vergleich zu Steinkohle

Rohbraunkohle* Steinkohle*

WasserC‐Gehalt

Rest Wasser AscheRest

AscheC‐Gehalt

Hoher Wassergehalt der Rohbraunkohle erfordert Trocknungsprozess

Hu = 23,55 MJ/kgHu = 8,82 MJ/kg


g g p

BoAplus


C BoAplusBisherige Entwicklung des WTA-Verfahrens

C

WTA PrototypanlageNiederaußem

seit 2009

WTA Feinkorn-TrocknungsanlageFrechen 2000 2004

WTA Grobkorn-TrocknungsanlageFrechen 1993 1999 seit 2009Frechen 2000 - 2004Frechen 1993 - 1999

Versuchsanlage im Maßstab 1:1

Wirkungsgradgewinn gekoppelt mit einfacher,

robuster Technik

Grobkorntrocknunggroßtechnisch

einsatzreif


robuster Technik einsatzreif

BoAplus Das neue Kraftwerkskonzept2

C

Weiterentwicklung von BoA zu BoAplus (I)

Prinzip RohbraunkohlefeuerungPrinzip Rohbraunkohlefeuerung

Vorteile: Kessel

Biomasseeinsatz bis zu 10% möglich

Kessel

1.000°Cmöglich

Bewährte Einbringung desHolzfaserstromes“ über Rauchgas

1.000 C heißes

Rauchgas

Roh-„Holzfaserstromes über Rohbraunkohlezuteiler

B äh t d lä i

+ Brüdenkohle,Biomasse,Holzfasern

Bewährte und zuverlässige Technologie Trockenkohle

+ Rauchgas+ Brüden Brüden



BoAplus C

Prinzip Trockenbraunkohlefeuerung

Weiterentwicklung von BoA zu BoAplus (II)

Vorteile:

Prinzip Trockenbraunkohlefeuerung

Rauchgas

Effizienzverbesserung: • Trocknungsenergie auf niedrigem

Wärmetauscher Kessel

Rauchgas

Temperatur-Niveau (Anzapfdampf)

• Nutzung der Brüdenenergie Roh-kohle

Brüden

Flexibilitätsverbesserung durch stabiles Flammbild

Trockner

Neue zukunftsorientierte Technologie

ND-Dampfg

Kondensat Trockenkohle


BoAplusC


Vorteile von zwei Feuerungskonzepten vereintTrockenbraunkohlen-Feuerungskonzept Integriertes

FeuerungskonzeptEffizienz > Hoher WirkungsgradFlexibilität

FeuerungskonzeptVerbindung der Vorteile des Rohbraunkohlenkonzepts mit innovativem Trocken-

> Weitere Reduzierung des Mindestlastniveaus durch Möglichkeit zur verbesserten Brennersteuerung

Zukunftsorientierung

mit innovativem Trockenbraunkohleneinsatz und Option für Biomasseeinsatz

Versorgungssicherheit / Zuverlässigkeit

> Aktiver Einstieg in nächsten innovativen Technologieschritt

Rohbraunkohlen-FeuerungskonzeptTrocknerVersorgungssicherheit / Zuverlässigkeit

> Bewährte Technik mit hoher VerfügbarkeitBiomasseoption

Ei t / I t ti Bi üb B k hl K l K l

Silo

> Einsatz / Integration von Biomasse über BekohlungswegVermeidung von Störquellen und aufwendigen zusätzlichen Anlagenteilen

Mö li hk it d Ei t Si b ü k tä d

Kessel

550 MW

Kessel

550 MW

Rohbraunkohle> Möglichkeit des Einsatzes von Siebrückständen aus

der TrocknungsanlageTrockenbraunkohle

Dampf zur Trocknung

Integriertes Feuerungskonzept gewährleistet effizienteste und flexibelste


g g p gBraunkohlenverstromung weltweit

BoAplusD


BoAplusReduzierte Kühlturmhöhe, weniger Verschattung

D

BoA 1: Naturzug-Nasskühlturm BoAplus: Hybridkühlturm + Schornstein

200 m

180 m

100 m

> Größere Bauhöhe, durchgängig sichtbare Schwaden

> Höchste Effizienz und

> Halbierte Bauhöhe> Tagsüber weitestgehend nicht sichtbare

Schwaden nachts Abschaltung des> Höchste Effizienz und Wirtschaftlichkeit

> Gemeinsame Ableitung von S h d d R h

Schwaden, nachts Abschaltung des Trockenteils vorgesehen

> Separater Schornstein zur Ableitung d R h


Schwaden und Rauchgasen der Rauchgase

BoAplus


D BoAplusdurch Hybridkühlung = Kombinierte Nass- und Trockenkühlung

D

Kühlturmschwadenweitestgehend ohne sichtbare Schwaden

Misch ng

Trockenkühlungmittels Wärmetauscher

Mischungder trockenen und der feuchten Schwaden

mittels Wärmetauscher

Nasskühlungitt lmittels

Verrieselung


BoAplusD


BoAplus Hybridkühlturm und Stilllegungen reduzieren Verschattung

D

Differenzendarstellung zeigt den Effekt von BoAplus

Prozentuale Minderungder Verschattungg

Keine Änderung

Prozentuale Zunahmed V h tt

g

der Verschattung

Weniger Verschattung für Auenheim und Niederaußem

Keine Zunahme in den übrigen Stadtteilen


BoAplus


BoAplusDer Kraftwerksprozess in der Übersicht



Wasser-/Dampfkreislauf

Schaltung:Schaltung:

Duo- 3-gehäusige Flexible Dampferzeuger

g g(= 6-flutige)

ND-TurbineHD- + MD-

Turbine

2+1 Kondensatoren mit HybridkühlturmWVS

6-stufige Kondensatvorwärmung4-stufige

WTA

KondensatvorwärmungSpeisewasser-vorwärmung

(nach Dampferzeugern getrennt)getrennt)

Wärmeverschubsystem



Übersicht


Wesentliche Konzeptbausteine zur Verbesserungder Auswirkungen auf das Kraftwerksumfeld


Halbierung der ursprünglich geplanten Anlagenkapazität

Mit 1 100 MW Halbierung der Deutliche Bauhöhenreduzierung

Reduzierung der Gebäudehöhen

2x550-MW-Kessel1 Maschinenhaus,

1 Kühlturm

Mit 1.100 MW Halbierung der Kapazität gegenüber bisheriger Planung

M h l k ität l i h Stilll

Deutliche Bauhöhenreduzierung

Optimierte Horizontgestaltung

Stilll G b b k Ni d ß

BoAplus

Mehr als kapazitätsgleiche Stilllegung

Mit Aufnahme des kommerziellen Betriebes von BoAplus erfolgt eine mehr als kapazitätsgleiche Stilllegung von vier 300 MW

Stilllegung Grabenbunker NiederaußemMit Aufnahme des kommerziellen Betriebes von BoAplus erfolgt eine Außerbetriebnahme des Grabenbunker NIA (keine

300 1.100 (2x550)300 300 300

Integriertes Feuerungskonzept / Wirkungsgradsteigerung

Stilllegung von vier 300-MW-Blöcken

NOx-Reduzierung

(Zugbekohlung mehr, ABN Eimerkettenbagger)

Zur Reduzierung derVerbindung Vorteile Rohbraunkohlenkonzept mit innovativem Trockenbraunkohleneinsatz und Option Biomasseeinsatz

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

p

Hybridkühlturm

Halbierte Bauhöhe; tagsüber Modernes Architekturkonzept

Architekturkonzept / Landschaftsbild

SNCR-Verfahren angewendet

weitestgehend nicht sichtbare Schwaden, nachts Abschaltung des Trockenteils vorgesehen

Modernes Architekturkonzept sorgt für verbessertes Landschaftsbild

R d i E i i / I i i V h tt B t ff i t V b L d h ft bildR d i E i i / I i i V h tt B t ff i t V b L d h ft bild


Reduzierung Emissionen / Immissionen, Verschattung, Brennstoffeinsatz, Verbesserung LandschaftsbildReduzierung Emissionen / Immissionen, Verschattung, Brennstoffeinsatz, Verbesserung Landschaftsbild

AgendaAgenda

Partner der Erneuerbaren Energien1


Resümee3


BoAplus Niederaußem

Resümee3

BoAplus NiederaußemInnovation für die Region

… unter Berück-

Bau eines Blockes am Standort Niederaußem

Elektrische Leistung: 1.100 MW (2 x 550 MW Kessel)

sichtigung der

Interessen der Region

g ( )

Kapazitätsgleiche Stilllegung von 1.200 MW

g

… für mehr Kli h

Reduzierung der CO2-Emissionen um rund 3 Mio. t/a

Wirkungsgrad > 45 %

Klimaschutz

zur

Niedriger und überwiegend schwadenfreier Hybridkühlturm

G ß Fl ibilität it R lb i h 1 100 bi 200 MW

… zur

langfristigen Stärkung des h i i h

Große Flexibilität mit Regelbereich von 1.100 bis 200 MWVorbereitet für Kraft-Wärme-Kopplung und CO2-Abscheidung

rheinischen ReviersInvestition ~ 1,5 Mrd. €

Sicherung von Arbeitsplätzen + Prosperität in der Region


Sicherung von Arbeitsplätzen + Prosperität in der Region

Ein plus für die Region –BoAplus

RWE Power 07.02.2012 SEITE 30

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