FLEXIBILITÄTSOPTIONEN FÜR DIE CHEMISCHE INDUSTRIE
• Dipl.-Ing. Tobias Küter, CURRENTA GmbH & Co. OHG
• „Life Needs Power“ – das Energieforum auf der Hannover Messe 2017 Hannover, 25. April 2017
DER CHEMPARK-MANAGER UND -BETREIBER CURRENTA
• Drei CHEMPARK-Standorte Leverkusen, Dormagen und Krefeld-Uerdingen
• ca. 70 Unternehmen – darunter viele produzierende Chemieunternehmen
• mehr als 45.000 Beschäftigte
• CHEMPARK-Standorte beheimaten 10% der deutschen Chemieindustrie
• Nettolohnsumme an den drei Standorten: rd. 1,3 Mrd. Euro/ Jahr*
* geschätzter Wert
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ENERGIEPORTFOLIO IM CHEMPARK
5.700 GWh/a Strom ≈ 4,0% des Verbrauchs aller deutschen
Haushalte
12 Mio. t/a Dampf ≈ Wärmebedarf der Einwohner von
Düsseldorf und Köln
430 Mio. m3/a Wasser ≈ fünffache Nutzung der Stadt
Hamburg
2,6 Mrd. m3/a Druckluft
19 TWh/a Erdgas
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HERAUSFORDERUNG DER ENERGIEWENDE
• „ … Die Stromschwemme ließ über die Weihnachtstage hinweg kaum nach und sorgte für insgesamt 35 Stunden für negative Strompreise am Großhandelsmarkt. Der an jeder Nachfrage vorbei produzierte Strom hatte damit also nicht nur jeden Marktwert verloren, sondern verursachte seinen Besitzern zusätzlich auch noch Kosten. Während zu normalen" Zeiten Strom für rund 30 Euro pro Megawattstunde gehandelt wird, mussten die Stromnetzbetreiber am Morgen des zweiten Weihnachtstages sogar minus 67 Euro" bieten, um noch irgendwo Abnehmer für den Überschussstrom zu finden. …“ (30. Dezember 2016, Die Welt, online, [Link])
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TDI-DOR Chlor Wasserstoff
Sa
lpe
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Energ
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Toluol,
Kohlendioxid
Strom
Wasser
Kälte
Gas
Prozessdampf
STOFFVERBUND AM BEISPIEL TDI (TOLUYLEN-DIISOCYANAT)
Effizientes und flexibles Netzwerk mit Fokus auf Energieintegration und Verbundstrukturen
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KONZEPT DES INDUSTRIELLEN KRAFTWERKSVERBUND
• Grundlasterzeugung in KWK
• (n-1)-Besicherung
• fluktuierende Kundenbedarfe/-einspeisung
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31 bar
G ~
6 bar
Kälte-/Druckluft- Kompressoren
G ~
AHK
G ~
Kraftwerk Kälte / DL Produktion
Ent-
nahme
Ent-
nahme
Ein-
speisung
Ein-
speisung
Kessel
G ~
Kessel
G ~
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Kraftwerk
31 bar
G ~
6 bar
Kälte-/Druckluft- Kompressoren
STRUKTURELLE OPTIMIERUNG FLEXIBILISIERUNG DER KWK
• Flexibilisierung der Besicherung
• Entkopplung Dampf- und Stromerzeugung
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G ~
AHK
G ~
Kälte / DL Produktion
(Kunden)
Ent-
nahme
Ent-
nahme
Ein-
speisung
Ein-
speisung
K3
K5
K7
K2
K4
K6
K8
K9 K10
• 10 Flammrohr-kessel
• Dampfkapazität je 40 t/h
• Schnell- starter
• keine Zwangs- einspeisung
K1
FLEXIBLE STROM- UND DAMPFERZEUGUNG IN EINER GUD-ANLAGE
1. Kenndaten GuD-Anlage
Dampferzeugung
• Min. 100 t/h
• Max. 290 t/h
Stromerzeugung
• Min. 120 MW
• Max. 255 MW
2. Back-up Kesselanlage
Dampferzeugung
• Min. 40 t/h
• Max. 450 t/h
Kennfeld Strom- und Dampferzeugung GuD
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Kraftwerk
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31 bar
G ~
6 bar
Kälte-/Druckluft- Kompressoren
• Elektrodenkessel
• elektrische Kälte-/Drucklufterzeugung
G ~
AHK
G ~
Kälte / DL Produktion
(Kunden)
Ent-
nahme
Ent-
nahme
Ein-
speisung
Ein-
speisung
STRUKTURELLE OPTIMIERUNG AUSNUTZEN EXTREMER STROMPREISE
K3
K5
K7
K2
K4
K6
K8
K9 K10
EK
Elektrodenkessel
• installierte Leistung 7 MWel
• Dampfkapazität 10 t/h
Durckluftverdichter
• Substitution 45 t/h durch 8 MWel
G ~
K1
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VIRTUELLE ERDGASSPEICHERUNG DURCH EINSATZ VON EE-STROM
Auswirkung auf die Stromlast
1. Reduktion der
Gasturbinenleistung
2. Erhöhung des
Stromverbrauchs durch
strombasierte
Dampferzeugung (virtuelle
Speicherung des
eingesparten Erdgases)
Kennfeld Strom- und Dampferzeugung GuD und Elektrokessel
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Chlorfreie
Endprodukte
Chlor - essentieller Grundstoff der chemischen Industrie
GRÖßTES FLEXIBILITÄTSPOTENTIAL DER CHEMIE: STROMINTENSIVE CHLORHERSTELLUNG
Quelle der Darstellung: Covestro AG
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FLEXIBILITÄT DER CHLORPRODUKTION ZWAR VORHANDEN ABER HÄUFIG ÜBERSCHÄTZT
• Chlor in der Regel nur begrenzt speicherbar
• Hohe Auslastung der Anlagen
• Hohe Investitionskosten
• konkurrierende regulatorische Einflüsse
• Technisches DSM-Potential der energieintensiven Industrie insgesamt
derzeit ca. 3 GW *
Darstellung: BET, Trianel, frontier economics
*Quelle Dr. Holtrup Studie Weltenergierat
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DENKANSTÖßE ZU REGULATORISCHEN VERBESSERUNGEN
• Realistische Potentialabschätzung
• Vermeidung regulatorischer Zielkonflikte
(z.B. Effizienz - vs. Flexibilitätsanreize)
• F&E-Förderung für Speicher- und Sektorkopplungstechnologien
• Umlagefreiheit für netzdienlichen Strommehrbezug
• Keine höheren Netzentgelte infolge Bereitstellung negativer Regelenergie
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Wir wollen auch weiterhin Beiträge leisten,
z.B. mittels unserer KWK-Anlagen,
Verbundstrukturen, Effizienz, neuen
Technologien.
Dazu müssen die Rahmenbedingungen
stimmen.
FAZIT
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VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT
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KONTAKTDATEN:
Tobias Küter
CURRENTA GmbH & Co. OHG
+49 (214) 30 - 43604