Gas-Kombikraftwerk für Fernwärme optimiert

Technik

GuD-Kraftwerke - Kombikraftwerke können sehr effizient und flexibel für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) eingesetzt werden. Die Vorteile liegen beim direkten Vergleich konventioneller Erzeugung klar auf der Hand.

28. August 2012

>Mit der ›ecoHEAT‹-Technologie hat Alstom seine KA26-GuD-Anlagentechnik für KWK- und Fernheizanforderungen optimiert. Die Entwicklung basiert auf Erfahrungen mit verschiedenen Projekten der jüngsten Vergangenheit – beispielsweise das GuD Emsland: Bis zu 100t Dampf (entsprechend etwa 80MW) kann das 2010 in Betrieb genommene Kombikraftwerk stündlich an die benachbarte Fabrik für Acrylfasern liefern. Mit zwei GT26-Gasturbinen und einer gemeinsamen Dampfturbine hat die Anlage eine Leistung von 876MW. In der Faserherstellung sind hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Dampfversorgung wichtig, da der Prozess 7 Tage/Woche rund um die Uhr läuft. Der Dampfexport trägt zum Erfolg des KWK-Projekts bei. Das GuD-Kraftwerk wird häufig im Teillastbetrieb gefahren, um das elektrische Versorgungsnetz auszugleichen. Aufgrund der effizienten Brennstoffauswertung verbraucht es dabei deutlich weniger Brennstoff als bisher für vergleichbare Leistung nötig war.

Besonderer Vorteil der Anlage ist die Gasversorgung mit Zugang zu fünf Gasnetzen. Dies ermöglichen Gas-Lieferungen in kürzester Zeit und somit eine schnelle Reaktionen auf Nachfrageveränderungen. Hier kommt auch die Brennstoffflexibilität der GT26 mit hoher Toleranz für unterschiedliche Erdgaszusammensetzung zum Tragen.

LNG-Verdampfung in England

Mit Grain (Bild links) wurde 2011 eine weitere Vorzeige-KWK-Anlage in Betrieb genommen. Mittels speziell angepasster Dampfkondensatoren speist es eine LNG-Verdampfungsanlage. Das Kraftwerk liefert mit drei GT26-Gasturbinen 1275MWel Strom und 270MWth Wärme. Damit ist das Kraftwerk die größte KWK-Installation in Großbritannien und eine der größten der Welt. National Grid als Betreiber der Verdampfungsanlage kann damit den Verbrauch von Erdgas für die Wärmeerzeugung reduzieren und die Betriebseffizienz erhöhen. Und E.on als Betreiber des Kraftwerks Grain erzeugt umweltfreundlich Strom.

Heizen in Moskau

Auch Russland setzt auf GuD-KWK von Alstom. Das Land hat das größte Fernwärmesystem der Welt und deckt damit mehr als 70% des Wärmebedarfs. Die Gesamtlänge des Netzes beläuft sich auf 200000km. Etwa 30% der gelieferten Wärme werden von fast 500 Kraft-Wärme-Kraftwerken produziert. Der Rest wird von über 65000 Dampfkesseln erzeugt, die hauptsächlich gasbefeuert sind.

2010 wurde ein neues KA26-Kombikraftwerk in der TPP-26-Anlage von OJSC Mosenergo fertiggestellt. Die neue Anlage arbeitet hauptsächlich mit Erdgas, kann jedoch Öl als Reservebrennstoff nutzen. Die Anlage ist ein wichtiges Projekt im Rahmen des Engagements Russlands, den Heizgasverbrauch durch Modernisierung der Fernwärmeanlagen zu senken. Mit einem Wirkungsgrad von 59% gehört sie zu den fortschrittlichsten Kombianlagen in Russland. Im Vergleich zur bestehenden Anlage wurde der Gasverbrauch um 30% reduziert.

Wegen der hohen Brennstoffausnützung und der Möglichkeit zur CO2-Reduktion steigt die Nachfrage nach KWK-Kraftwerken stetig. Deshalb entwickelt Alstom die eigene KWK-Technologie laufend weiter. So wurde jetzt das KA26-Kombikraftwerk, basierend auf der GT26,Gasturbine, speziell für die Nutzung im Bereich Fernwärme angepasst. Die Bezeichnung KA26 ›ecoHEAT‹ leitet sich von ›economical and ecological heat production‹ ab.

Ausgangsüberlegungen der Entwicklung waren die unterschiedlichen Anforderungen: Fernwärme wird insbesondere im Winter gebraucht, der Strombedarf hingegen ändert sich über den Tagesverlauf. »Die KA26-ecoHEAT-Anlage wurde entwickelt, um den Betreibern die Flexibilität zu geben, gezielt den jeweiligen Strom- und Wärmebedarf abzudecken«, sagt Christian Bohtz, Alstoms Produkt-Manager für die Anwendungen der Kombianlagen. »Mit der Wärme als zusätzliche Einnahmequelle und der hohen Effizienz ist unsere KWK-Anlage nicht nur umweltfreundlich, sondern auch wirtschaftlich.«

KWK in Deutschland

Verdoppelung wird erwartet

Auf KWK entfällt derzeit knapp 13% der deutschen Stromerzeugung. Bis 2020 soll dieser Anteil auf 25% verdoppelt werden. Die verbesserte Förderung der KWK mit einer Erhöhung der Vergütung um 0,3ct/kWh schafft hier zusätzliche Anreize. Bei Alstom sieht man hier auch eine Chance für den vermehrten Einsatz von Kombikraftwerken für KWK. »Als bewährter Anbieter von KWK-Lösungen sind wir darauf vorbereitet, eine bedeutende Rolle bei der Bereitstellung von neuen KWK-Kraftwerken zu spielen«, so Alstom-Produkt-Manager Christian Bohtz.

Erschienen in Ausgabe: 07/2012