Praesentation Roland Schmidiger d - fernwaerme-schweiz.ch · Roland Schmidiger, Asset Manager, Axpo AG Kernenergie. Fernwärme Jahr 2030 9. Tagung vom 21. Januar 2010 in Biel-Bienne

FernwärmeDIE KOMFORT-ENERGIE

Fernwärme Jahr 20309. Tagung vom 21. Januar 2010 in Biel-Bienne

Strom und Wärme ab Kernkraftwerken – eineStandortbestimmung

Roland Schmidiger, Asset Manager, Axpo AG Kernenergie


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Inhalt

Strom und Wärme ab Kernkraftwerk

Erneuerung der CH-Grosskraftwerke

Eignung der KKWs als Fernwärme-Erzeuger

Radioaktive Sicherheit in der Wärmelieferung

Bewertung der Stromeinbusse durch FW-Auskoppelung

KKW-Fernwärme versus CO2-Reduktionsziele

KKW Projekte und Fernwärme in der CH

Erneuerung der Grosskraftwerke in derSchweiz


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Quelle: Axpo Analysis 2007/8, Schweizerische Elektrizitätsstatistik BfE

3230; 19%

897; 5%

4552; 26%

8539; 50%

Kernenergie

Thermische/neue Erneuerbare

Laufwasser-KW

Speicher-KW

Kapazität (MW) Generation (GWh)

26245; 41%

3287; 5%17799; 28%

16123; 26%

Kernenergie

Thermische/neue Erneuerbare

Laufwasser-KW

Speicher-KW

4Fernwärme Jahr 20309. Tagung vom 21. Januar 2010 in Biel-Bienne

Ausgangslage:Portfolio der Stromproduktion in der Schweiz


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Künftige Stromversorgung:4 Säulen Strategie des Bundes

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Kernkraftwerke in der Schweiz – geplanteProjekte für einen Ersatz und Ausbau

KKW Leistung IBS Projekt Leistung IBS

Beznau 1 365 MW 1969 EKKB(Ersatz KKB)

1450 MW(+/-20%) /

nach2020Beznau 2 365 MW 1971

Mühleberg 355 MW 1972 EKKM(Ersatz KKM)

1450 MW(+/-20%) /

nach2020

Gösgen 970 MW 1979

Leibstadt 1165 MW 1984

- KKN offen 2024

IBS: Inbetriebsetzung

Quelle: Schweizerische Elektrizitätsstatistik, Projektentwickler

Eignung der KKWs als Fernwärme-Erzeuger


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Kernkraftwerke sind thermische Kraftwerke


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Kernkraftwerke sind - wie alle thermischen Kraftwerke, welchezur Stromerzeugung eingesetzt werden - grundsätzlich für eineAuskoppelung von Wärme geeignet.

Positiver Effekt: die Ausnutzung des Brennstoffs wird verbessert,was bei fossil-thermischen Kraftwerken einen höherenStellenwert hat, als bei nuklearthermischen Kraftwerken.

Notwendige Investitionen für eine Wärmeauskoppelung sind ineinem Kernkraftwerk im Vergleich zu den Gesamtinvestitionengering.

Weltweit werden KKWs jedoch praktisch nie zurWärmeversorgung eingesetzt.

Kernkraftwerke sind thermische Kraftwerke


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Auskoppelung vonDampf für

Fernwärmesystem

zum Dampferzeuger

vom Dampferzeuger

KKW und Fernwärme – Projekte in derSchweiz

Kernkraftwerk Projekt Bemerkung Status

MühlebergFEMBE Nicht realisiert

Fernwärmesystem Komfortwärme Realisiert

Beznau 1 + 2Transwaal Nicht realisiert

Refuna Komfortwärme Realisiert

LeibstadtWARHENO Nicht realisiert

THERMOCULTA Abwärme Realisiert

Gösgen

FOLA Nicht realisiert

Aarepapier / Cartaseta Prozessdampf Realisiert

Fernwärme Niederamt Komfortwärme Realisiert


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KKW und Fernwärme – Projekte in derSchweiz


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KKW BeznauTRANSWAL / WAL

Refuna

KKW LeibstadtWARHENO

THERMOCULTA

KKW MühlebergFEMBE

Fernwärmeversorgung

KKW GösgenFOLA

Aarepapier / CartasetaFernwärme Niederamt

realisiert

nicht realisiert

TRANSWAL

• ca. 60 km Hauptleitungen

• Anschlussleistung 485 MW(bis 750 MW)

• davon 270 MW Grundlast aus KKWBeznau

• projektierte Preise (1986)6.5-8.4 Rp./kWh

• Folgeprojekt WALQuelle: Auszug Referat PSI

Fernwärme Jahr 20309. Tagung vom 21. Januar 2010 in Biel-Bienne 12

FOLA

• 20 km Hauptleitungen (Ostast)

• Anschlussleistung 175 MW (Ostast)

• davon 150 MW Grundlast aus KKWGösgen


Quelle: Auszug Referat PSI


WARHENO

• ca. 100 km Hauptleitungen

• Anschlussleistung 792 MW

• davon 396 MW Grundlast aus KKWLeibstadt


Quelle: Auszug Referat PSI


Fernwärme Refuna

Wärmelieferung (MWh) 2006/07 2005/06

Eigenständige Ortsnetze 75‘136 89‘172

Kunden Verteilnetze 33‘578 37‘634

Sondervertragskunden 12‘928 15‘013

Total 121‘642 141‘819

Kunden 2006/07

Hausanschlüsse in Betrieb 2‘425

Grossabnehmer 7

Total 2‘432


Fernwärme Refuna – Zahlen und Fakten

Seit ca. 25 Jahren schadstoff- und CO2-freie Heizenergie.

Total mehr als zwei Millionen Megawattstunden Wärme entsprechen gut200 Millionen Liter Heizöl. Für den Transport dieser Menge wären rund8‘500 Tanklastwagen nötig gewesen und die Luft wäre zusätzlich mitmehr als 600‘000 Tonnen CO2 belastet worden.

31 km Hauptleitungen, 101 km Verteilleitungen

Anschlussleistung 76 MW (max.)

142 GWh verkaufte Wärme pro Jahr vermeiden von ca. 46‘000 t CO2 Anfängliche finanzielle Schwierigkeiten durch Sanierung 2001

überwunden

Konkurrenzfähig gegenüber Gas und Erdöl, sogar ohne CO2-Taxen


Verwertung der Abwärme aus dem KKL

THERMOCULTA der Gärtnerei Leuenberger mitWarmwasser aus dem Kühlturm


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Gärtnerei LeuenbergerLeibstadt

Wärmeauskoppelung KKW Mühleberg


Technische Daten

• Verbrauch 2008 1‘700 MWhth

• Temp. Zentralheizung 125/65 °C

• Temp. Fernwärme 125/75 °C

• Menge Fernwärme 4.4 l/s

• Länge der LeitungKKM Steinriesel 2 km

Beschreibung

Die Wärmeauskopplung für die Heizung der KKM-Arbeitsgebäude sowie alsFernwärme für die BKW-Siedlung Steinriesel

Wärmeabkopplung erfolgt zwischen Hochdruck- und Niederdruckturbine

Bei Ausfall der Wärmeauskopplung übernimmt ein Hilfskessel die Wärmelieferung

Fern- und Prozessdampf aus KKG


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Quelle: Alpiq

Aarepapier 190 GWhthCartaseta 30 GWhthFW Niederamt 12 GWhth

Prozessdampf und Fernwärmesystem Niederamt Prozessdampfsystem für Aarepapier / Cartaseta Fernwärme Niederamt (Heisswasser)


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Quelle: Alpiq

Fern- und Prozessdampf aus KKG

Nutzung von Wärme aus Kernkraftwerkenweltweit


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Internationale Beispiele für Fernwärme-Nutzung aus KKWs(heute nur noch teilweise in Betrieb):

Ignalina (Litauen)

Bohunice (Slovakei)

Paks (Ungarn)

Stade (Deutschland)

Projekte u.a. in Schweden und Sowjetunion

Radioaktive Sicherheit in der Wärmelieferung


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Fernwärme & radioaktive SicherheitBeispiel Kernkraftwerk Beznau


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2. Kreis (keineKontamination)

3. Kreis (keineKontamination)

1. Kreis(in Kontakt mit

Brennelementen)

Bewertung der Stromeinbusse durch FW-Auskoppelung


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Einbusse an Stromproduktion wegenFernwärme


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Stromproduktionseinbussewegen Wärme-/Dampfaus-koppelung abhängig von Druckund Temperatur.

Ansätze zur Bewertung derWärme:– Opportunitätskosten des

Kraftwerksbetreibers

– Opportunitätskosten desFernwärmenetzbetreibers

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3

1

1

KKW Beznau KKW Gösgen

Wärmeproduktion prokWhel

Wärmeproduktion

Stromverlust

Einbusse an Stromproduktion wegenFernwärme


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Rechnung aus Sicht Kraftwerkbetreiber:

Marktpreis Strom: 8 Rp./kWh

Strom-Produktionsverlust: 1 kWhel/8 kWhth(entspricht Situation KKB)

Opportunitätskosten für Wärme: 1 Rp./kWhth(vor Kapitalkosten sowie Betrieb und Unterhalt)

KKW-Fernwärme versus CO2-Reduktionsziele


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Politische Forderung: Nutzung der Abwärme


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Abwärme

Beispiel:Gaskombikraftwerk

Unterschied zwischen Abwärmenutzung…

Niedertemperatur: Warmwasser von 25-30 Grad C - potentielle Abnehmer:

Gewächshäuser (Platzbedarf ca. 1 ha; 2 MWth)

Produktion von exotischen Früchten (Platzbedarf ca. 1 ha; 2 MWth)

Sport- und Freizeitzentren (je Anlage 0.2 MWth)

tropische Gewächshäuser (je Gewächshaus 2.5 MWth)

Fischzuchten (je Anlage von 400m3 0.2 MWth)

Schnitzeltrocknung (100'000 m3 Holz / Jahr; ca. 10 MWth)

Abbildung: Tilapizucht Wolhusen Abbildung: MasoalahalleAbbildung: Holzschnitzeltrocknung


… und Auskoppelung von Prozessdampf

Auskoppelung von Prozessdampf für:

Fernwärmesystem

Papierfabrik

Nahrungsmittelproduktion

Chemie

Abbildung: Fernwärmenetz RefunaAbbildung: PapierfabrikAbbildung: Chemie


Wärme aus Kernkraftwerken – ein Beitrag zurLösung des CO2 Problems?


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Beispiel REFUNA (70 MWth/140GWhth):

10 Mio. Liter Heizöl pro Jahr

Einsparung von mehr als 26‘500 t CO2 Entspricht der CO2-Emission von rund 12‘000 Autos pro Jahr

Ausbaupotential der Fernwärmeversorgungaus Kernkraftwerken – eine kühne Vision...


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Projekt Ansatz Potential(Schätzung)

CO2 Reduktion(total)

KKB/EKKB TRANSWAL 10 x Refuna 265‘000 t

KKM/EKKM FEMBE 5 x Refuna 133‘000 t

KKG/KKN FOLA 5 x Refuna 133‘000 t

KKL WARHENO- 10 x Refuna 265‘000 t

Total ergibt das eine Reduktion der CO2 Emissionen von fast 800‘000 tpro Jahr oder mehr als 10% der CO2 Emissionen der Schweiz.

Bei einem „Wert“ von 30 Fr. für ein Emissionsrecht für eine t CO2 sinddas ca. 24 Mio. CHF pro Jahr!

KKW Projekte und Fernwärme in der CH


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Rechtliche Basis für KKW Projekte bezogenauf Fernwärme


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Rechtlicher Rahmen

Bund: Kernenergiegesetz und Kernenergieverordnung

Kantone: kantonale Gesetzgebungen zum Thema Energie

Politische Erwartung

Nutzung der Abwärme wird gefordert

Unterschied zwischen Fernwärme- und Abwärmenutzung wird nichtverstanden.

Massgebend für Bau und Betrieb von Kernkraftwerken ist dasKernenergiegesetz (KEG) und die Verordnung dazu (KEV). Weder das Gesetz

noch die Verordnung äussern sich zum Thema Wärmeauskoppelung.Allerdings müssen die kantonalen Gesetze berücksichtigt werden, soweit sie

das Projekt nicht unverhältnismässig einschränken (KEG Art. 49 Abs. 3).

KKW Projekte und Ausbau der Fernwärme


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Ersatz KKB

- WeiterführungRefuna

- Ausbau, fallsTrägerschaft undInteressen der FWUnternehmen

- > 70 MWth

Ersatz KKM

- im RBG als Option

- Investoren /Trägerschaft nötig

- Energiegesetz und-strategie Kt. BE:Abwärmemöglichstvollständig nutzen

KKN

- Nähe zu KKWGösgen

- KKN dürfte sichähnlicheÜberlegungen wiebei EKKB undEKKM machen

Bilder: Projektentwickler (Alpiq und Resun)


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Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit!Gerne beantworte ich Ihre Fragen.

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