Biomasseumwandlung & Laufzeitverlängerung von Avedøre Block 1

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2016 wird das Avedøre-Kraftwerk Block 1 von DONG Energy die Bürger von Kopenhagen mit grüner Wärme und Strom versorgen. Neben einer Biokonversion umfasst das Projekt auch eine Laufzeitverlängerung, die für 2018 geplant ist. Ramboll berät bei diesem großen und hocheffizienten Biomasse-Umwandlungsprojekt.

Wärme- und Stromversorgung für Kopenhagener Bürger

Das Kraftwerk Avedøre liegt weniger als 10 km vom Zentrum Kopenhagens entfernt und ist eines der energieeffizientesten Heizkraftwerke der Welt. Avedøre Unit 1 (AVV1) wurde 1990 als 250-MW-Kohle- und Ölkraftwerk in Betrieb genommen, und nun soll bis Herbst 2016 eine Bio-Umrüstung der Anlage abgeschlossen werden. Um die Brennstoffflexibilität zu erhalten, wird die Anlage weiterhin Kohle verbrennen können, aber Holzpellets werden ihr Hauptbrennstoff sein.

Nach Fertigstellung wird AVV1 Wärme für weitere 65.000 Haushalte liefern. Damit werden AVV1 und AVV2 Wärme für mehr als 215.000 Haushalte im Großraum Kopenhagen erzeugen und genug Strom, um den jährlichen Stromverbrauch von über 600.000 Haushalten zu decken. Darüber hinaus wird die Biokonversion die CO2-Emissionen der Anlage um ca. eine Million Tonnen pro Jahr reduzieren.

"In Dänemark haben wir einen Vorsprung bei der Nutzung von Biomasse als Ressource zur Energieerzeugung in unseren Anlagen. Diese Erfahrung müssen wir weiter ausbauen, damit unsere Lösungen auch für andere Länder attraktiv werden, die sich im Übergang zu einer grüneren Energieversorgung befinden", sagt Thomas Dalsgaard, Direktor bei Dong Energy, dem Eigentümer von Avedøreværket.

Effizienzerhalt beim Wechsel der Brennstoffart

Die Kombination der Erzeugung von Kraft-Wärme-Kopplung ist in Dänemark weit verbreitet. Durch die Nutzung der überschüssigen Wärme aus der Stromerzeugung für die Fernwärme erreicht AVV1 eine Energieumwandlungseffizienz von bis zu 91 %. Eine hohe Energieeffizienz führt zu einer besseren Brennstoffersparnis und einer Reduzierung der CO2-Emissionen pro erzeugter kWh.

"Es braucht mehr, um die gleiche Energiemenge aus Holzpellets zu gewinnen als aus Kohle. Dennoch wird AVV1 nach Abschluss der Bioumstellung mit Pellets die gleiche Energiekapazität erreichen wie zuvor mit Kohle. Der Erhalt des hohen Wirkungsgrads ist von zentraler Bedeutung, und durch die Nutzung der Reservekapazität müssen wir die Anlage in keiner Weise zurückstufen. Außerdem sind wir in der Lage, die Brennstoffart zu wechseln, z.B. von Kohle auf Pellets, ohne den Betrieb herunterzufahren. Das ist einzigartig", sagt Jacob Thysgaard, Chief Project Manager bei Rambolls Energieabteilung.

Die Lebenszeit der Anlage verlängern

AVV1 stammt aus dem Jahr 1990 und hat seine Lebensdauer allmählich erschöpft. Daher muss man bei einer Bioumstellung auch eine Lebensdauerverlängerung vornehmen, in diesem Fall die Anlage bis 2033 laufen lassen. Ramboll hat unter anderem die Gebäudestruktur, den Kessel, die elektrischen Installationen und den Rauchgasreiniger bewertet und eine Machbarkeitsstudie für die Laufzeitverlängerung erstellt.

Darüber hinaus hat Ramboll ein Reifungsprojekt für die Biokonversion von AVV1 durchgeführt, das den Brennstofftransport, die Brennstofflagerung und die Verbrennungssysteme umfasste, um das Projekt für die anschließende Implementierungsphase vorzubereiten. Dies beinhaltete die Kartierung der Anforderungen von Behörden und die Bestimmung des Umfangs und der Auswahl von Lösungen. Darüber hinaus hat Ramboll einen vollständigen Konzeptbericht zur Biokonvertierung erstellt und wird auch bei der Beschaffung behilflich sein.

"Bei Ramboll verfügen wir über eine breite und einzigartige Erfahrung bei der Planung und Umsetzung von Kraftwerken. Wir bieten das notwendige Wissen über Technologien für die Logistik und Verbrennung von Kohle und Pellets. In Kombination mit unserer großen Erfahrung mit kleineren Anlagen für Stroh und Hackschnitzel bildet dies eine breite Wissensbasis für die Beratung unserer Kunden", sagt Jacob Thysgaard.

Ein großes Projekt zur Umwandlung von Biomasse

Der Block 2 des Avedøre-Kraftwerks wurde bereits zu einer Multi-Brennstoff-Anlage umgebaut, die mit Holzpellets und Erdgas betrieben wird. Der Block erreicht einen Wirkungsgrad, der in anderen Kraftwerken auf der ganzen Welt nur selten erreicht wird.

Zusammen mit dem Kraftwerk Studstrup, das den gleichen Prozess durchläuft, sind AVV1 und AVV2 eines der größeren Biomasse-Umwandlungsprojekte der Welt, und Ramboll ist bei allen Projekten beratend tätig. Die Siloanlagen selbst werden 100.000 Tonnen Biomasse fassen. Wenn die Umrüstung sowohl des Kraftwerks Studstrup als auch des Kraftwerks Avedøre abgeschlossen ist, wird DONG Energy einen jährlichen Holzpelletverbrauch von 1,8 Millionen Tonnen haben, von denen 1,2 Millionen Tonnen in Avedøre und 600.000 Tonnen in Studstrup verwendet werden.

Das Kraftwerk Avedøre produziert ca. 30 % des gesamten Stromverbrauchs in Seeland, was dem jährlichen Stromverbrauch von ca. 1,3 Millionen Haushalten entspricht.