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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

25.04.2017

Flexibilitätsoptionen in der chemischen Industrie | Küter

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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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https://www.welt.de/print/die_welt/finanzen/article160709582/Millionenschweres-Drama-um-ungenutzten-Strom.html

TDI-DOR Chlor Wasserstoff

Sa

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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 ~


Kraftwerk

31 bar

G ~

6 bar


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


• 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


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

[email protected]