Düsseldorf határában egy olyan gázer?m?vet néztünk meg, amellyel három világrekordot készülnek megdönteni. Az er?m? árammal és meleg vízzel látja el a várost, besegít a német áramelosztónak kezelni a nap- és széler?m?vek kilengéseit, és a város fel?l úgy néz ki, mint egy nagy zöld doboz.
Egy kombinált ciklusú h?er?m? m?ködésének vázlata. A turbina (középen) leveg?t szív be, és földgázt éget el. A kilép? égéstermék h?jét egy több tíz méter magas h?cserél? hasznosítja, amely g?zzé alakítja a belép? vizet (kék színnel jelölve). A g?z (pirossal jelölve) g?zturbinát hajt meg. A két turbina közé, ugyanarra a tengelyre szerelik be az áramot termel? generátort Forrás: Siemens
„Nézzék, itt egy sávban megtörjük a szürke burkolatot, és több tíz méteres hosszban LED-csíkokat szerelünk be, amelyek este zölden fognak világítani” – mondja Andreas Senzel a hatalmas, dobozszer? épület el?tt. A szürke-fekete fémburkolat mögött vastag h?szigetelés, a még nem elkészült ajtóknál keresztmetszetben látszik az acélváz. Düsseldorf ipari negyedében, a kiköt?közelében állunk, légvonalban három kilométerre a belvárostól. Andreas Senzel viszont nem építész, hanem a Siemens gépészmérnöke, és nem a sokadik irodaház vagy lakóépületté átalakított raktár faláról beszél, hanem arról, hogyan néz ki majd 2016-tól a világ leghatékonyabb gáz-g?z er?m?ve.
Pontosabban kombinált ciklusú er?m?r?l, angol rövidítéssel CCPP-r?l van szó. Számos más németországi régióval szemben Düsseldorfban és vonzáskörzetében növekszik az 1,22 milliós lakosság. Emiatt n? az áramfogyasztás, új épületeket kell ellátni központi f?téssel, és az er?sen iparosodott környéken pedig folyamatos igény van a h?energiára. Ezért határozta el a városi közszolgáltató, a 145 éve fennálló Stadtwerke Düsseldorf (SWD), hogy egy félig felszámolt széner?m? helyén egy újat építtet a Lausward nev? kerületben, a Rajna kanyarulata képezte félszigeten. Az új er?m?vet a Siemens építi, kulcsrakészen adja át a megrendel?nek; a szerz?dés értéke hosszú távú szervizelési szolgáltatásokkal együtt nagyjából 500 millió euró.
Gáz, g?z, hulladékh?
Ha már nem megújuló energiaforrásokat használunk, akkor a földgáz környezetbarátabb megoldás, mint a szén. A gázer?m?vek átlagosan félannyi szén-dioxidot bocsátanak ki, mint a széner?m?vek, a nitrogén-oxid-szennyezés pedig kétharmadával kevesebb. (A Greenpeace energiaellátási reformterveiben is az szerepel, hogy a megújuló energiatermelés szélesebb kör? elterjedéséig indokolt lenne gázer?m?vekkel kiváltani a szenet, még a földgáz magas világpiaci ára mellett is.)
A Stadtwerke a legtöbbet akarja kihozni a f?t?anyagból – indokolja egy céges hírlevélben a beruházást Rainer Tröger, a SWD vezet? projektmenedzsere. Erre a lauswardi létesítményben meg is lesz a lehet?ség. A kombinált ciklus azt jelenti, hogy a gázturbinából távozó, 625 fokos égéstermék h?jével g?zt termelnek, amelyet rávezetnek egy g?zturbinára. A két turbina a helytakarékosság miatt egy tengelyre szerelve hajtja meg a villamos áramot termel? generátort. Emellett a hulladékh?t is hasznosítják, a városi távf?t? hálózat számára állítanak el? bel?le meleg vizet. Ezzel a megoldással három világrekordot készül megdönteni a Siemens és az SWD.
Hatékony áramtermelés
Az er?m? legfontosabb berendezése a Siemens nagy kapacitású, SGT5-8000H típusú gázturbinája. Teljesítménye akkora, mint huszonkét interkontinentális utasszállító repül?gép-hajtóm?é, egyetlen turbinalapát teljesítménye pedig tizenegy Porsche 911 Turbo sportkocsiéval ér fel, a berendezés összsúlya akkora, mint egy teletankolt Airbus A380-as utasszállítóé. A g?zturbinával együtt (ami szintén Siemens-gyártmány, SST-5000) a düsseldorfi er?m? 595 megawatt áramot termel, aminél jelenleg nincs jobb a kombinált ciklusú er?m?vek között – ez körülbelül egymillió háromf?s háztartás fogyasztását fedezi.
A másik megcélzott rekord a 61 százalékos hatékonyság az elektromos áram el?állítása terén. Ez azt jelenti, hogy a földgáz kémiai energiájának szinte kétharmada villamos energia formájában hasznosul.
A harmadik rekord a hulladékh?-hasznosítás. A tervek szerint Düsseldorf városa akár 300 MW h?energiát nyerhet az er?m?b?l – ezzel a kapacitás-kihasználtsággal dönti meg a 600 MW kombinált ciklusú er?m?vek rekordját. Amikor a h?termelés eléri a maximum 300 MW értéket, a Rajna-parti er?m? tüzel?anyag-átalakításának hatékonysága 85 százalékra n?.
A lényeg, burkolat nélkül
„Az er?m? f? komponensei a helyén vannak, de még nincsenek befejezve a szerelési munkálatok. Most a legjobb megnézni a turbó berendezést a teljes komplexitásában, hiszen kés?bb, miután beburkolják hang- és h?szigeteléssel, már csak olyan lesz az élmény, mint amikor benéznek egy modern autó motorterébe” – magyarázza Andreas Senzel, az er?m? megvalósításáért felel?s projektmenedzser.
Ha elkészül, a rengeteg kisebb-nagyobb cs? miatt a SWD er?m?vének központi egysége úgy fog kinézni, mintha egy Alien-filmben látnánk. De itt még nem tartunk. Belépünk abba a csarnokba, ahol a két turbinát és a generátort szerelik, és felmegyünk húsz méter magasra, a daruk szintjére, és a megnyugtató távolságból bámuljuk, mi történik a több száz tonnás szerkezetek körül.
A gázturbina úgy m?ködik, hogy a többszörösen sz?rt leveg?t a kompresszor gy?r? alakban elhelyezett lapátjai az égéstérbe nyomják, ahol a tüzel?anyaggal (a földgázzal) keveredik. A keveréket meggyújtva folyamatos égés jön létre, a rendkívül forró és nagyon kiterjedt füstgázok pedig a turbinalapátokat forgatják. Ez a lényeg – mondják kísér?im a gépekre mutogatva, hozzátéve, hogy a világ legnagyobb teljesítmény? gázturbinája egyszersmind a világ legszebb dolga.
Problémák az energiafordulat miatt
Ezzel az értékeléssel persze lehet vitatkozni, de tény, hogy Németországnak nagy szüksége van az ilyen típusú er?m?vekre. Az országnak az utóbbi két-három évben egyre s?r?bben kell szembenéznie azzal a problémával, hogy id?nként a b?séges napsütés és az élénk szél miatt túl sok van a jóból, pontosabban fogalmazva az a gond, hogy néha-néha sok a megújuló energia, és az áramellátó rendszer ehhez képest nem kell?en rugalmas.
A 2011-ben pártközi egyetértéssel elfogadott energiafordulat (Energiewende) szerint 2050-re a megtermelt energia 60 százalékának megújuló forrásból kell származnia, az atom- és széner?m?veket pedig sorra lekapcsolják. Jelenleg az ország 25 százaléknál tart, mert a megújulóenergia-törvényben biztosított támogatások miatt megérte napelemet szereltetni a háztet?re, és visszatáplálni a hálózatba a fölösleges áramot, valamint felfutott a szélenergia-termelés is. 2013-ban volt olyan nap, amikor megújuló forrásból 45 ezer MW-t termeltek, ami az aznapi össztermelés körülbelül felét tette ki.
A megújulók gyors terjedésével viszont sem az áramhálózat-fejlesztés, sem az energiahatékonyság fokozása nem tudott lépést tartani. A nap- és szélenergiával pedig az a gond, hogy a fölös áramot nincs hol tárolni.
A termelés-fogyasztás állandó egyensúlyát akkor is tartani kell, amikor nem süt a nap, és nem fúj a szél, emiatt viszont üzemben kell tartani a szennyez?, de olcsó f?t?anyagot használó széner?m?veket, emiatt nemhogy csökken, hanem emelkedik az ország szén-dioxid-kibocsátása. Németországban számos gázer?m? csak évi 1000-2000 órán át üzemel, pedig legalább 3000 óra lenne a gazdaságos. Ez azért hátrány, mert a széner?m? nemcsak jóval szennyez?bb, hanem rugalmatlanabb is, mint a gázer?m?: nem lehet csak úgy ki- és bekapcsolni.
Ezért lesz fontos szerepe a SWD düsseldorf-lauswardi er?m?vének – magyarázza tovább Andreas Senzel. A turbinák 40 perc alatt felpörgethet?k ún. „parking position“-b?l, azaz álló helyzetb?l a maximumterhelésig (ez a széner?m?veknél legalább két óra). A teljesítmény percenként 35 megawattal növelhet? vagy csökkenthet? a villamos rendszerirányító igényei szerint, vagyis az er?m?nek olyan szerepe lehet, mint a csúcsid?szaki vízer?m?veknek, amelyeknek turbináival csak akkor pörgetik fel a generátort, amikor a legnagyobb az áramfogyasztás (például kés? délután-este).
A részterhelésen is magas hatásfokot többek között azzal érik el, hogy állíthatók a gázturbina leveg?kompresszorának vezet?lapátjai. Így ugyan az égéstérben csökken az anyagáramlás, de a h?mérséklet ugyanaz marad, és a gázturbináknál hatékonysági szempontból ez a fontosabb – teszi hozzá Verle Viktor, a Siemens Zrt. energia-üzletágának vezet?je.
B?vebben: origo.hu
Forrás: origo.hu
