För ett par månader sedan startade den tyska energiförsörjaren RWE Power AG världens hittills största brunkolskraftverk inom ramen för en omfattande renovering. Påbyggnaden består av två nya kraftverksblock med optimerad anläggningsteknik och rekordlåga koldioxidutsläpp. Tillsammans med fem äldre enheter, som byggdes i Neurath i västra Tyskland mellan 1972 och 1976, har det sanerade och utvidgade kraftverket idag en ungefärlig produktionskapacitet på 2 200 megawatt.
- Vår anläggning här i Neurath är världens modernaste kolkraftverk. Denna reaktor svarar exempelvis på fluktuationer i elnätet inom några minuter och kan därmed kompensera för brister i vind och sol. Det kan bli den viktigaste teknologiska funktionen i Tysklands energiomställning, berättade Peter Terium, RWE:s vd i en intervju efter öppningsceremonin för ett par månader sedan framför kolkraftverket.
Även landets regering och förbundskansler Angela Merkel, anser att kraftverket, som ligger i Neurath i delstaten Nordrhein-Westfalen, lever upp till kravet på ökat skydd för klimatet.
Brunkolen är Tysklands största energikälla, med 24,6 procent av den totala produktionen förra året. Den förnybara energin kommer på andra plats och svarar för 20 procent. Resten 17,4 procent består av kärnkraft. Elpriset är Europas näst högsta. För närvarande är 18 nya kolkraftverk och 9 gaskraftverk under uppbyggnad, men landet kommer att slopa subventionerna till kolkraft 2018.
Om drygt tio år ska kärnkraften i Tyskland ha ersatts med sol, vind och biomassa. Men experter betvivlar att den förnybara energin kan kompensera för en så snabb avveckling av kärnkraften. Efter år av förseningar krävs nu jätteinvesteringar i det tyska elnätet.
Egentligen skulle Tyskland nu behöva CCS-teknik som gör kolkraften utsläppsfri, men denna teknik är långt ifrån utvecklad. Energibolaget Vattenfall har dragit sig ur CCS-projekten för att de är, åtminstone för tillfället, är politiskt ogenomförbara.
Effektivare kolkraftverk
Flera brunkolkraftverk har satts igång vid floden Rhen under de senaste åren. Dessa står för cirka 15 procent av den tyska och nästan 50 procent av Nordrhein-Westfahlens strömförsörjning. Neurath är en av fyra kraftverksorter i området kring Rhen. 1972 togs det första blocket i drift med en effekt på 300 megawatt. Idag är verkningsgraden nästan sju gånger så hög.
Enligt RWE, som bedriver Neuraths två nya kraftverksblock F och G, har anläggningen utrustats med den allra modernaste miljöskyddstekniken. Med den nyutvecklade så kallade BoA- dubbelblockanläggningen stiger strömproduktionens verkningsgrad med mer än 30 procent.
- I samma utsträckning minskas koldioxidutsläppet. Totalt avtar det årliga utsläppet av koldioxid med upp till sex miljoner ton, betonade RWE:s vd Peter Terium under öppningsceremonin.
De båda nya blocken har en funktionsareal på ungefär 37 hektar. Bruttoeffekten uppgår för vardera block till 1 100 megawatt. Genom att bättre utnyttja bränslet kan deras verkningsgrad höjas till över 43 procent. De mest markanta anläggningsenheterna är de enorma byggnaderna för de bägge ånggeneratorerna, eller pannor, som de också kallas. De båda iögonenfallande kyltornen är 173 meter höga.
Som jämförelse kan nämnas att Kölnerdomen, den tredje högsta kyrkan i världen, når en höjd av 157 meter. Saneringen av kraftverket krävde ett närmast oändligt antal rekordhöga byggnadsställningar.
Kraftverket kännetecknas främst av dess förmåga att anpassa sig snabbt till förändringar när det gäller efterfrågan på energi. Tekniken levererades av Alstom, som också tillverkade de nya ångturbinerna. Konsortiet GEA Group byggde kyltornen. Byggkostnaderna uppgick till 2,6 miljarder euro.
Brunkolet transporteras via järnvägen till kraftverket från ett stort dagbrott i Rhendalens brunkolsdistrikt. Brunkolet utvinns framför allt i Garzweilers och Hambachs brunkoldsdistrikt.
Nya ångpannor för brunkol
Det tog cirka tre år att restaurera och installera samtliga ångpannor och processanläggningar i RWE:s Neurathsverk.
Uppförandet av byggnadsställningarna i Neurath ställde optimala anspråk på logistik, material- och fordonsinsatser. Även materialbehovet, som omfattade totalt 9 000 ton, var enormt högt. Ångpannans dimensioner ställde höga krav på byggställningarnas konstruktion.
- Därför var det viktigt att åstadkomma en säker och enkel åtkomst för de många åtföljande arbetsuppgifterna för att garantera en friktionsfri arbetsprocess. Ställningsbyggandet var därför en viktig nyckelverksamhet för Neuraths kraftverksprojekt, förklarade Klaus Harzheim, vd för BIS OKI Insulation GmbH, ett dotterbolag för Bilfinger-Berger Group.
Enligt Harzheim utfördes ungefär hälften av alla ställningsarbeten på denna byggarbetsplats av tyska BIS Industrieservice West i Düsseldorf. Företaget anlitades eftersom energiförsörjaren RWE Power redan tidigare hade haft goda erfarenheter av deras mycket yrkeskunniga byggarbetare.
Trots att säkerhetsåtgärderna var ytterst stränga när ställningarna byggdes, inträffade det en allvarlig olycka med tre döda när en del av de 100 meter höga och 100 ton tunga ställningarna rasade samman över ett stort antal byggnadsarbetare. Mer än 300 personer deltog i räddningsarbetet.
BIS OKI Insulation GmbH i sin tur ombesörjde isoleringen av de båda ångpannorna. Uppdraget omfattade allt från leveranser till alla nödvändiga inmonteringar av ljud- och värmeisolering. Den totala isolerade arealen uppgick till nästan 200 000 kvadratmeter.
- Våra 250 montörer hade 20 månader på sig att utföra arbetet. Under denna period satte de upp totalt 400 000 kvadratmeter mineralull, säkerhetsmattor och 300 000 kvadratmeter stålplåt, berättade Klaus Harzheim.
Kolets andel ökar
På våren 2011 beslutade Angela Merkels regering att Tyskland ska fasa ut kärnkraften i ilfart. Om tio år ska den ha ersatts med sol, vind och biomassa. Även beroendet av elektricitet ska minska över lag.
Experter betvivlar dock att den förnybara energin kan kompensera för en så snabb kärnkraftsavveckling. Andra säger att klimatpolitiken äventyras när Tyskland bygger nya kol- och gaskraftverk.
Enligt BP:s statistik över världens energikällor ökade kolförbränningen med 5,4 procent förra året medan produktionen ökade 6,1 procent. Kolets andel av världens totala energikonsumtion uppgår till lite drygt 30 procent. I absoluta tal förväntas den öka till 10 miljarder ton år 2030.
Tyskland ska minska sina klimatutsläpp med 40 procent till 2020 och med 95 procent till 2050. Kärnkraften ska fasas ut till 2022 och ersättas med förnybar energi. Andelen förnybart ska stå för 50 procent av elproduktionen 2030 och 80 procent 2050, delvis genom bättre energieffektivitet.
En tysk energijournalist som närvarade vid öppnandet av kolkraftsverket i Neurath använde ord som ”kejsarens nya kläder” när han beskrev den sanerade anläggningen. Trots de rekorddyra installationerna släpper Neurathverket ut runt 950 gram koldioxid i luften per kilowattimme el . Det är mer än det dubbla jämfört med tyska genomsnittet.
Ny generation av koleldade kraftverk
För att den förnybara produktionen ska svara jämnt mot efterfrågan krävs jätteinvesteringar i det tyska elnätet. Ett elsystem som bygger på stora mängder solkraft och vindkraft kräver mycket utjämnande reservkapacitet.
Då solen skiner över ett område med mycket solkraft är produktionen stor. Men om ett molntäcke plötsligt drar fram över området faller elproduktionen, samtidigt som konsumtionen förblir konstant.
Detsamma gäller om vinden i ett område med många vindkraftverk plötsligt mojnar. Och även om reglerande kraft finns, så finns den inte alltid där den behövs. Då blir det stora problemet ett elnät som inte förmår flytta de mängder el som krävs från en region till en annan.
De nya reaktorerna kommer in i bilden genom att svara på fluktuationer i elnätet inom några minuter och därmed kompensera för brister i vind och sol. Det kan vara den väsentligaste teknologin för Tysklands energiomställning.
Trots dessa positiva aspekter har tyska miljöorganisationer sedan flera år riktat hård kritik mot det som de kallar för ”brunkolens comeback”. De hänvisar bland annat till Europeiska miljöbyrån som har beräknat kostnaden för miljön och människors hälsa bland Europas 28 000 största industrianläggningar.
Utsläppsdata analyserades med hjälp av vetenskapliga metoder i uppdrag av Europeiska kommissionen. Enligt dessa undersökningar låg kraftverket Neurath 2010, före saneringen, på åttonde plats bland europeiska industrianläggningar när det gällde skadekostnader för miljön och människors hälsa.
Det finns många energiexperter som anser att det är också bekymmersamt att EU:s utsläppshandelssystem av allt att döma inte kommer att ge ett pris på koldioxid som överstiger 160–170 kronor per ton koldioxid före år 2020. Detta ger en alldeles för svag drivkraft för att få igång stora investeringar i koldioxidneutrala tekniker under de fyra decennierna fram till år 2050.
