Siemens kündigt Technologieschub für höhere Kraftwerkseffizienz an

Mit der Entwicklung der HL-Klasse ebnet Siemens den Weg hin zur nächsten Effizienzstufe im Bereich der Stromerzeugung. Im Juni 2017 kündigte Siemens an, seine Technologien der HL-Klasse an einem Kraftwerksstandort von Duke Energy in Lincoln, North Carolina, zu validieren. Siemens entwickelt diese Klasse in einem evolutionären Schritt, abgeleitet aus seiner bewährten H-Klasse. Die fortschrittlichen HL-Gasturbinen von Siemens vereinen eine Reihe neuer, bereits getesteter Technologien und Konstruktionsmerkmale mit dem Besten aus bisherigen Erfahrungen. Im Ergebnis entsteht aus dieser Kombination ein Technologieträger hin zur nächsten Ebene sowohl in punkto Effizienz als auch Leistung. Die HL-Klasse eröffnet damit den Weg hin zu Wirkungsgraden über 63 Prozent. Mittelfristig ist das Ziel, 65 Prozent zu erreichen.

Darüber hinaus erhöht Siemens mit der Integration neu entwickelter Schlüsseltechnologien in das bestehende Gasturbinenportfolio das Tempo beim Upgrade von Technologien und bei der Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit. So werden in naher Zukunft alle Kunden von weiteren Effizienz- und Leistungssteigerungen profitieren. Dieser Ansatz ist Teil einer Reihe von Aktivitäten mit denen Siemens seine Kunden dabei unterstützt, in einem rasch wechselnden Marktumfeld weiter wettbewerbsfähig zu bleiben. Beispielsweise arbeitet Siemens daran, die Fertigungs- und Lieferzeiten durch Standardisierung und Modularisierung signifikant zu verringern.

Die neue Siemens HL-Klasse besteht aus drei Maschinen: SGT5-9000HL, SGT6-9000HL und SGT5-8000HL. Im Solobetrieb liegt die Leistung der SGT-9000HL-Gasturbine bei 545 Megawatt (MW) in der 50-Hertz-Version und 374 MW in der 60-Hertz-Version. Die SGT5-8000HL verfügt im Solobetrieb über eine Leistung von 453 MW. Alle drei Turbinen erreichen im Gas- und Dampfturbinen(GuD)-Betrieb einen Wirkungsgrad von mehr als 63 Prozent.

Um höchste Wirkungsgrade zu erzielen, arbeiten die Turbinen mit hohen Verbrennungstemperaturen. Deshalb haben Experten von Siemens fortschrittliche Verbrennungstechnologien, innovative mehrlagige Beschichtungen, hoch-effiziente Kühlungssysteme für Leit- und Laufschaufeln sowie einen optimierten Wasser-Dampf-Kreislauf entwickelt. Außerdem minimieren optimierte Dichtungen den Kühlluftverbrauch und Kühlluftverluste. Gleichzeitig ermöglichen weiterentwickelte 3D-Schaufeln eine verbesserte aero-dynamische Effizienz des Kompressors. Vordefinierte und vormontierte Kraftwerkskomponenten sowie definierte Lieferanten ermöglichen eine deutlich kürzere Bauzeit und einen schnellen Start von Projekten. Die Maschinen wurden für eine einfach Verbindung zu den digitalen Angeboten von Siemens für Kraftwerksbetreiber und Energieversorger ausgelegt und haben eine Schnittstelle zu MindSphere, dem cloud-basierten Siemens-Betriebssystem für das Internet der Dinge. MindSphere bietet Zugang zu leistungsfähigen Analysewerkzeugen von Siemens und seinen Partnern, die unseren Kunden unmittelbare Einblicke in die Betriebsdaten der Maschine ermöglichen und sie bei ihrer Entscheidungsfindung unterstützen.

"Angetrieben von der Digitalisierung nimmt die Geschwindigkeit bei der technologischen Weiterentwicklung im Bereich der Stromerzeugung rasch zu", sagte Willi Meixner, CEO der Siemens Power and Gas Division. "Wir haben zehn Jahre gebraucht von 2000 bis 2010, um den Wirkungsgrad unserer Gas- und Dampfturbinenkraftwerke von 58 auf 60 Prozent zu steigern, in den nächsten sechs Jahren bis 2016 haben wir dann 61,5 Prozent geschafft. Jetzt erreichen wir den nächsten Meilenstein mit 63 Prozent und darüber hinaus. Das ist beeindruckend. Wir wissen aber, dass Geschwindigkeit und Effizienz alleine nicht ausreichen. Kernargumente für unsere Kunden sind zudem die Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit unserer Lösungen sowie Partnerschaft, Unterstützung bei der Finanzierung und die Versicherbarkeit", sagte Meixner. Um die Risiken für den Kunden zu minimieren, verfolgt Siemens einen umfassenden und durchgängigen Ansatz. Nach internen Tests der Komponenten und Prototypen wird Siemens jetzt unter realen Bedingungen in der Anlage eines weltweit führenden Energieversorgers testen und validieren. "Mit der neuen HL-Klasse werden unsere Kunden bestens gerüstet sein für alle künftigen Entwicklungen im Bereich der Digitalisierung", fügte Meixner hinzu.

"Die Erneuerbaren Energien werden weltweit in hoher Geschwindigkeit ausgebaut, aber gasbefeuerte Kraftwerke spielen im Energiemix der nächsten Jahrzehnte weiterhin eine entscheidende Rolle", sagte Meixner. "Mit dem steigenden Anteil fluktuierender Stromeinspeisung aus Erneuerbaren Energien wird die Flexibilität zu einer ganz wesentlichen Eigenschaft von Gasturbinen. Unsere HL-Klasse bietet im Solobetrieb eine Anfahrtsleistung von 85 MW pro Minute. Hoch-effiziente und flexible Gasturbinen unserer HL-Klasse sind damit die perfekte Ergänzung für Energiesysteme mit einem schnell wachsenden Anteil fluktuierender Erneuerbarer Energien", sagte Meixner.