Das Referenzkraftwerk NRW ist das Ergebnis einer vom Land Nordrhein-Westfalen und der Europäischen Union geförderten Machbarkeitsstudie für eine neue Kraftwerksgeneration zur Stromerzeugung aus Steinkohle. Optimiert wurden die technische und die ökonomische Effizienz. Das Referenzkraftwerk stellt eine wichtige Option dar, um den Ausstoß von Treibhausgasen im Kraftwerkssektor einzudämmen. Würden die Steinkohlekraftwerke weltweit durch den neuen Kraftwerkstyp ersetzt werden, könnte der für das Jahr 2020 prognostizierte Ausstoß von CO2 aus Kohlekraftwerken von jährlich 9,1 Milliarden Tonnen um etwa ein Viertel auf 6,8 Milliarden Tonnen reduziert werden.
Das Vorhaben Pre-Engineering Studie für ein hocheffizientes Kraftwerk mit einer Frischdampftemperatur von 700 °C (Power Plant 700) stellt nun die erste Stufe für den Bau einer emissionsarmen Kraftwerksanlage dar, die nach Bestätigung der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit errichtet werden soll. Das Vorhaben knüpft damit direkt an die mit finanzieller Unterstützung der Europäischen Kommission realisierte Versuchsanlage Comtes 700 an und ist als grenzübergreifendes internationales Vorhaben angelegt.
Die technologische Weiterentwicklung fossil befeuerter Kraftwerke mit einer deutlichen Steigerung der Wirkungsgrade auf rund 50 % steht im Vordergrund dieses Vorhabens. In der mittelfristigen Kraftwerks-Erneuerungsphase, d. h. in den Jahren von etwa 2015 bis 2020 könnte bei erfolgreichem Abschluss des Vorhabens damit sichergestellt werden, dass die europäischen CO2-Minderungsziele durch effiziente und wirtschaftlich tragbare Kraftwerkslösungen verwirklicht werden. Mit der 700°C-Technologie ist eine Reduzierung der spezifischen CO2-Emissionen pro erzeugter MWh um rund 25 % im Vergleich zu heute im Betrieb befindlichen Kraftwerken (mittlerer Wirkungsgrad 38 %) verbunden. Durch die proportionale Reduzierung des eingesetzten Brennstoffmassenstroms können darüber hinaus steigende Brennstoffpreise zum Teil kompensiert werden. Die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Energiewirtschaft und darüber hinaus der mit Strom und Prozesswärme zu versorgenden Investitionsgüterindustrie kann somit stabilisiert werden.
Langfristig, d. h. im Neubauzeitraum nach 2020, stellt die Verwirklichung und der sichere Betrieb einer Kraftwerksanlage mit 700°C-Technologie eine unentbehrliche Voraussetzung dar, um CO2 aus den Rauchgasen unter wirtschaftlichen Aspekten auszuwaschen und in geeignete Lagerstätten zu verbringen. Heutige bestehende fossil befeuerte Kraftwerke, mit einem mittleren Wirkungsgrad von rund 38 %, sind aus dem Gesichtspunkt eines verantwortlichen Umgangs mit fossilen Primärenergieträgern völlig ungeeignet für einen Betrieb mit einer CO2-Rauchgaswäsche. Die durch eine CO2-Rauchgaswäsche verursachte Wirkungsgradreduzierung von etwa 12%-Punkten würde dazu führen, dass der dem Kraftwerk zugeführte Brennstoffmassenstrom bei gleicher Stromerzeugung um rund 46 % gesteigert werden müsste. Neben einem höheren Verbrauch an fossilen Brennstoffen wäre beim Einsatz von Rauchgaswäschen auch erheblich mehr CO2 abzutrennen und einzulagern.
Die vorbereitende Studie zur Errichtung eines Referenzkraftwerkes wird finanziell gefördert vom Land Nordrhein-Westfalen und der Europäischen Union.
Der Bau eines Referenzkraftwerks würde ein Gesamtauftragsvolumen von rund 480 Mio. Euro umfassen. Damit wären rund 6.160 Arbeitsplätze während einer dreijährigen Bauphase verbunden. Davon würden rund 3.600 direkt mit dem Bau beschäftigt sein; die übrigen Beschäftigungseffekte fielen bei den Zulieferern an.
Ausgangslage:
- ein
weltweit vorherrschender Einsatz veralteter Kraftwerkstechnik mit schlechten
Wirkungsgraden und hoher Umweltbelastung.
- ein weltweit wachsender Bedarf an elektrischer Energie, der durch
erneuerbare Energieträger mittelfristig alleine nicht gedeckt
werden kann.
- Steinkohlereserven mit einer Reichweite von mindestens 200 Jahren und ein weltweit breit gestreutes Angebot an Steinkohle mit intensivem Preiswettbewerb.
Wirkungsgradsteigerungen durch
- geringe
Wärmeverluste im Dampferzeuger von nur 5%
- Erhöhung der Dampftemperatur auf 700°C bei einem Druck
von 285 bar
- Sequenzielle Entspannung des Dampfes in hocheffizienten Hochdruck-,
Mitteldruck- und Niederdruckturbinen
- Einsatz neuer Werkstoffe
Wirkungsgrade von Steinkohlekraftwerken:
- Stand
der Technik BRD: 43 %
- Durchschnitt BRD: 38 %
- Durchschnitt weltweit: 30 %
- Referenzkraftwerk NRW: 50 %
Projektbeteiligte:
- DONG Energy Generation A/S, Dänemark
- E.ON Energie AG, Deutschland
- Electrabel N.V., Belgien
- Electicité de France, Frankreich
- EnBW Kraftwerke AG, Deutschland
- EVN AG, Österreich
- RWE Power AG, Deutschland
- STEAG GmbH, Deutschland
- Vattenfall A/S Nordic Generation, Dänemark
- Vattenfall Europe Mining & Generation AG & Co. KG, Deutschland