VBSA-Fachtagung vom 01.12.2015 CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 Inhaltsverzeichnis 1. IWB – Aus eigener Energie 2. Die Basler Fernwärme und deren strategischen Zielvorgaben 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion • Ausgangslage • Lösungsansätze von IWB • Produktionsplanung Fernwärme • Bau des Heisswasserspeichers Dolder • Bau des Holzkraftwerk Basel 2 (HKW II) • Entwicklung der Fernwärmekosten mit/ohne HKW II (Medium) 4. Schlussfolgerungen Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 2 1. IWB – Aus eigener Energie. Wir streben langfristig die erneuerbare Vollversorgung und den effizienten, wirtschaftlichen Umgang mit Energie an. Nachhaltig versorgen Vernetzen und verbinden Kunden beraten • IWB produziert erneuerbare Energie und Trinkwasser in eigenen Anlagen; • und investiert gezielt in Ausbau und Optimierung des Portfolios. • IWB besitzt, betreibt alle notwendigen Anlagen zur Verteilung, Speicherung von Energie, Wasser und Telekom; • koordiniert mit Energiehandel Produktion und Verbrauch. • Kundschaft: über 250 000 Haushalte, KMU sowie Industrie und Verwaltung. • Smarte, integrierte Geschäftsmodelle und Dienstleistungen. Zahlen (Stand 2014) 744 Millionen Franken Umsatz Rund 800 Mitarbeitende 60% Eigenkapitalquote Eigentümer: 100% Kanton Basel-Stadt Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 3 1. IWB – Aus eigener Energie. Unser Versorgungsgebiet Strom • Netzlänge: 2058 km • Absatz: 1313 GWh Fernwärme • Netzlänge: 215 km • Absatz: 920 GWh Biogas-Erdgas • Netzlänge: 1062 km • Absatz: 2869 GWh Wasser • Netzlänge: 549 km • Absatz: 28.3 Mio. m3 Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 4 1. IWB – Aus eigener Energie. Unsere Produktionsanlagen im 2015 Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 5 2. Die Basler Fernwärme und deren strategische Zielvorgaben Strategische Zielsetzungen für die Fernwärme • Fernwärme soll ab 2020 zu rund 80% CO2-frei/-neutral produziert sein (nur noch 20% fossil) • Fossile Primärenergieträger sollen durch erneuerbare Primärenergieträger (Holz) substituiert werden. • Fernwärme soll eine sichere und nachhaltig Energie sein. • Fernwärme soll zu anderen Energieträgern kompetitiv sein. Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 6 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Ausgangslage: CO2-Anteil • Im 2014 wurde die Fernwärme zu 64 % CO2-neutral produziert. • Die Anlagen KVA, HKW I und ARA sind bereits heute gut ausgelastet und können somit nur wenig zum strategischen Ziel beitragen. • Um das strategische Ziel zu erreichen muss vor allem Erdgas durch Holz substituiert werden. Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 7 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Ausgangslage: Jahresgang Fernwärme (2014) Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 8 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Ausgangslage: Entwicklung der EHS-Kosten • IWB erwartet, dass sich die EHSKosten CH und EU über die Zeit angleichen. • Die Basis für die Überlegungen sind, 1) Das BAFU setzt die CO2Gesetzgebung auch konsequent um und durch; 2) Überzählige Emissionsrechte werden vom BAFU nicht auf den Markt geworfen; 3) Das BAFU toleriert ein Umgehen der EHS-Auktionen nicht. • Dank dieser Angleichung sind erneuerbare Projekte nicht nur nachhaltig, sondern langfristig auch wirtschaftlich. (Stand Ende 2014) Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 9 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Lösungsansätze von IWB • Weiterentwicklung/Optimierung des Bewirtschaftertools, welches den Anlageeinsatz der nächsten 24 - 72 Stunden nach ökologischen und ökonomischen Kriterien plant. • Bau eines Heisswasserspeichers um die Bezugsspitzen soweit möglich mit CO2-freier/-neutraler Fernwärme aus den Speichern abzudecken (Substitution von Erdgas). • Bau eines weiteren Holzkraftwerk (HKW II) um Erdgas zu substituieren. • Weitere Optimierung und Steigerung der Anlageneffizienz und Anlagenleistung. Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 10 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Fernwärmegebiet und Produktionsanlagen (Stand 2015) Heizkraftwerk Volta Heizkraftwerk Rosental Holzkraftwerk Basel AG Kehrichtverwertungsanlage Heizwerk Bahnhof Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 11 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Produktionsplanung Fernwärme Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 12 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Optimierung Fernwärmeproduktionsanlagen Quelle: BAFU «Einheitliche Heizwert- und Energiekennzahlenberechnung der Schweizer KVA nach europäischem Standardverfahren» Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 13 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Optimierung Fernwärmeproduktionsanlagen • Überprüfung Heizflächen und Wärmeübergang bei den KVA-Kesseln • Erhöhung Kesselwirkungsgrad (Reduktion Speisewasser-Temperatur) • Ersatz von bestehenden durch neue hocheffiziente Motoren • Ersatz von konventionellen Beleuchtungskörpern durch LED Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 14 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Bau des Heisswasserspeichers Dolder: Prinzip Speichertyp: Druckspeicher (15bar) Tagesspeicher Speicherkapazität: 120 MWh Grösse: 14 x 16 m Volumen: 1.4 Mio. Liter (1’400 m3) Material Fundament: Wärmedämmbeton Material Speicher: Stark armierter, hochfester Beton und innen dünne Metallwand Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 15 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Bau des Heisswasserspeichers Dolder: Funktionsweise • Dank dem Heisswasserspeicher können die CO2-freien / erneuerbaren Anlagen ohne Leistungsreduktion durchgefahren werden. • Mit der überschüssigen Energie wird der Speicher geladen. • Bei Bezugsspitzen wird Energie aus dem Speicher bezogen, anstatt dass Gas-Kessel zum Einsatz kommen. Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 16 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Bau des Holzkraftwerk Basel 2 (HKW II): Kennzahlen Kennzahl Grösse Betriebszeit: rund 6 000 h/a Maximale Feuerungsleistung: 28 MW Erwartete jährliche Stromproduktion: 27 GWh Erwartete jährliche Fernwärmeproduktion: 80 GWh Erwarteter jährlicher Hackschnitzelbedarf: Stromnutzungsgrad: 148 GWh (entspricht rund 185 000 SRm) Frischholz: Region TriRhena Altholz: Region TriRhena und ganze Schweiz 18 % Wärmenutzungsgrad: 54 % Energienutzungsgrad: 72 % Investitionssumme: 44.7 Mio. CHF Herkunft der Hackschnitzel: Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 17 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Bau des Holzkraftwerk Basel 2 (HKW II): Ansicht Nord Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 18 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Bau des Holzkraftwerk Basel 2 (HKW II): Prinzip-Schema Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 19 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Entwicklung Fernwärmekosten mit/ohne HKW 2 (Medium) Dank optimiertem Anlageeinsatz und steigenden CO2-Kosten bewirkt das zusätzliche HKW keine markante Kostensteigerung Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 20 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Anlageneinsatzkonzept 2015 Erdgaswärme soll durch erneuerbare Energie substituiert werden: 1) Grundlast ganzjährig: Abwärme KVA und ARA, verbrennungsgeführte Fahrweise (must-run) 2) Heizperiode, HKW I, mit Speicher optimierte wärmegeführte Fahrweise 4) Heizperiode: GuD Grundlast GT, mit Speicher optimierte wärmegeführte Fahrweise 5) Heizperiode: GuD Zusatzfeuerung, Ausregelung des Wärmebedarfs 6) Lastspitzen: Heizkessel Erdgas, schnell zu und abschaltbare Spitzenlast Jahresgang Fernwärme 320 300 280 260 240 Leistung [MW] 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 1 0 1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031 1 = 1. Jan., 00:00 Uhr 8760 = 31. Dez. 24:00 Uhr Jahresstunden1 [h] Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 21 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Anlageneinsatzkonzept 2018 Erdgaswärme soll durch erneuerbare Energie substituiert werden: 1) Grundlast ganzjährig: Abwärme KVA und ARA, verbrennungsgeführte Fahrweise (must-run) 2) Heizperiode, HKW I, mit Speicher optimierte wärmegeführte Fahrweise 3) Heizperiode, HKW II, mit Speicher optimierte wärmegeführte Fahrweise 4) Heizperiode: GuD Grundlast GT, mit Speicher optimierte wärmegeführte Fahrweise 5) Heizperiode: GuD Zusatzfeuerung, Ausregelung des Wärmebedarfs 6) Lastspitzen: Heizkessel Erdgas, schnell zu und abschaltbare Spitzenlast Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 22 3. Massnahmen von IWB zur CO2-Reduktion Fernwärmegebiet und Produktionsanlagen (Stand 2017/2018) Heisswasserspeicher Dolder Heizkraftwerk Volta Heizkraftwerk Rosental Holzkraftwerk Basel AG Kehrichtverwertungsanlage Holzkraftwerk Basel II Heizwerk Bahnhof Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 23 Schlussfolgerungen • Der Anteil der CO2-frei/-neutral produzierten, nicht fossilen Fernwärme kann auch bei einem bestehenden Anlagepark unter wirtschaftlichen Rahmenbedingungen deutlich gesteigert werden. • Langfristig ist eine zu einem grossen Teil CO2-freie Fernwärme für die Endkunden kostenmässig interessant. • Es braucht in allen Bereichen Anstrengungen um den CO2-Ausstoss nachhaltig zu reduzieren – Fangen wir heute damit an, wir sind es unseren Kindern und Grosskindern schuldig! • IWB stellt sich diesen Anforderungen, heute und morgen. Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015 | Seite 24 VBSA-Fachtagung vom 01.12.2015 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit Florian Lüthy | CO2-neutralen Anteil von Basels Fernwärme weiter steigern: Der Beitrag von IWB | 01.12.2015
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