Genom oss får samhället extra kraft. Information om ett av Europas största topp- och reservkraftverk. - ett företag i E.

Transkript

1 Genom oss får samhället extra kraft Information om ett av Europas största topp- och reservkraftverk. - ett företag i E.ON koncernen

2 2 Vi sköter vårt jobb bäst när ingen märker vad vi gör Energikonsumtionen är en följd av vår gemensamma strävan att utveckla samhället. Mål kring arbete, trygghet och komfort har ett direkt samband med energin. Men det är individernas samlade krav på tillgång av el som avgör hur mycket som skall produceras.

3 3 På drygt hundra år har vi i Sverige byggt upp en elförsörjning som är så trygg och effektiv att vi lägger märke till den bara när den inte finns. Och kraven på säker elleverans bara ökar. Karlshamnsverkets uppgift är just detta vi bidrar till en trygg elförsörjning. Ett topp- och reservkraftverk Normalt svarar vattenkraft och kärnkraft för Sveriges grundbehov av el. Men det kan uppstå driftstörningar i något av dessa kraftverk eller i överföringssystemet det kan bli extremt kallt och vid torrår kan vattnet sina i de norrländska magasinen. I värsta fall kan flera olyckliga omständigheter inträffa samtidigt. Det är när den normala produktionen störs eller när det behövs ovanligt mycket el som Karlshamnsverket kommer in i bilden. Kraftverket är ett toppoch reservkraftverk som kan startas upp och leverera el med kort varsel. Gränslöst samarbete E.ON:s produktionsledning i Malmö eller den systemansvariga myndigheten, Svenska Kraftnät i Stockholm, bestämmer när Karlshamnsverket skall gå i drift. Eftersom det svenska nätet är förbundet med näten hos Norge, Finland, Danmark, Tyskland och Polen deltar Karlshamnsverket också i regleringen av eltillgången utanför vårt lands gränser. Innehåll Vi sköter vårt jobb bäst när ingen märker vad vi gör 2-3 Med åren har Karlshamnsverket fått en ny inriktning 4-5 Från beredskap till full produktion på några timmar 6-7 Egna idéer resulterar i såväl rening som återvinning 8-9 Utsläppsrätterna driver på miljöarbetet i hela Europa Efter avregleringen hamnade elhandeln hos NordPool Tekniska data 14-15

4 4 Karlshamnsverket är ett oljekondenskraftverk med total effekt på MW. Det är Nordens största i sitt slag och stort även internationellt. Karlshamn Kraft är ett dotterbolag i E.ON-koncernen med finska Fortum som 30-procentig delägare. Vid företaget arbetar omkring 80 personer. Med åren har Karlshamnsverket fått en ny inriktning Karlshamnsverket består av tre block. När verket tas i drift prioriteras alltid det tredje blocket som har en ny och mycket avancerad teknik för rökgasrening. Om behovet är större sätts ytterligare block i drift. De tre blocken i Karlshamnsverket fungerar helt oberoende av varandra men har ett gemensamt kontrollrum. Förändrad inriktning med åren Karlshamnsverket togs i drift i slutet av sextiotalet då den årliga ökningen av elförbrukningen var särskilt stor. Under åren har introduktion av kärnkraft, höjda råoljepriser och skärpta miljökrav resulterat i en ny men icke desto mindre intressant inriktning. Ägarstruktur, Karlshamn Kraft AB Fortum 30 % E.ON Sverige 70 %

5 5 Karlshamnsverkets centrala roll är att eliminera effekterna av toppbelastning och störningar i elproduktionen. Kraftverket kan också användas för att öka överföringskapaciteten vid effektbrist, något som kan uppstå när mycket el skall transporteras från norr till söder eller från Sverige till utlandet. Skillnaden från förr är inte att det görs utan hur det görs. Strängare miljökrav har givit oss anledning att utveckla såväl teknik som forskning kring allt som har med produktion av el från olja att göra. Resultatet har blivit installation av mycket avancerad teknologi för rökgasrening som på köpet givit oss eftertraktade produkter, som exempelvis gips. Den billigare oljan passar teknologin Den avancerade rökgasanläggningen i block tre gör oss dessutom mer konkurrenskraftiga efterhand som raffinaderierna anstränger sig att få ut mer lätta och dyra produkter ur råoljan. Den tunga och billigare oljan som blir kvar passar nämligen utmärkt till vår teknologi. Den oljan blir dock för tung för att kunna lagras på vattenbädd i oljebergrum varför vi har byggt nya cisterner för lagring. Karlshamnsverkets elproduktion GWh Block 1 Block 2 Block

6 6

7 7 På två timmar kan Karlshamnsverket gå från beredskap till produktion. Då hålls pannor och turbiner uppvärmda med hjälp av el eller ånga. Vid 8 timmars beredskap sker uppstarten från kall anläggning. Från beredskap till full produktion på några timmar Skulle startkraft från det allmänna elnätet helt saknas kan en gasturbin på 36 MW utnyttjas för att starta verket. Gasturbinen når full kapacitet på bara tre minuter och används också vid oväntade störningar och kortvariga belastningstoppar. Gasturbinen startas med batteri. Beredskap på kort och lång sikt Man kan alltså påstå att Karlshamnsverket har beredskap på både kort och lång sikt. Följderna av årstidsväxlingar och en återkommande stor överföring av kraft från norra till södra Sverige är sådant som för det mesta resulterar i väl planerade uppstarter. Vid överraskande elavbrott eller kortvariga köldknäppar finns möjligheten till akut produktion av elkraft. Ånga driver turbinerna I ett vattenkraftverk är det vattnets energi som tas tillvara i en turbin som i sin tur driver en elektrisk generator. På Karlshamnsverket är det upphettad vattenånga som driver turbinerna. Ångan från pannan är 540 C varm och har ett tryck på 17 MPa (180 kg/cm 2 ). Via en högtrycks- och mellantrycksturbin samt två lågtrycksturbiner driver ångan generatorn att rotera med varv i minuten. Turbiner och generator är sammankopplade till en gemensam axel som är 35 meter lång. När Karlshamnsverket går för fullt behövs alltså stora mängder olja. Vad händer då med miljön? Det berättar vi på de två följande uppslagen. När ett block går med full produktion produceras 340 MW. Då förbränns 70 ton olja i timmen. Den ton tunga ångpannan är 34 meter hög och har 18 oljebrännare monterade i fronten. Pannan, som är fästad i grova balkar, expanderar med 16 cm när den blir varm. För att klara expansionen är ångledningarna från pannan och andra anslutningar flexibelt upphängda.

8 8 Kraven på Karlshamnsverkets utsläpp av kväveoxider, svavel och stoft är lika stränga som de som ställs på helt nybyggda kraftverk i Europa. De här förutsättningarna uppfylls bland annat genom att prioritera driften i block tre där en ny och mycket avancerad rökgasrening installerats som ger en rening långt utöver ställda krav. Egna idéer resulterar i såväl rening som återvinning

9 9 Vid all förbränning bildas kväveoxider. Rökgaserna blandas med ammoniak i gasform i en katalysator, som omvandlar kväveoxider till ofarlig kvävgas och vatten. På så sätt försvinner minst 85 % av kväveoxiderna. Säker hantering, noggrann kontroll Den ammoniak som används i katalysatorn levereras per järnväg till lagret. Lossning och lagring sker i en sluten byggnad. Uppsamlingsbassänger i golvet tar hand om eventuellt läckage. Personalen bevakar lossningen från ett kontrollrum helt avskilt från lossningshallen. Elfilterreningen resulterar i att över 90 % av sot och stoft i rökgaserna fälls ut på metallplåtar. Stoftet skickas sedan till upparbetning för att ta tillvara innehållet av värdefulla legeringsmetaller som vanadin och nickel. Gips som extra produkt Avsvavlingsanläggningen på block tre grundar sig på en idé som utvecklats vid kraftverket. Den ger två stora fördelar. För det första tar vi bort svavlet med kalk, vilket ger oss gips som andra företag förädlar till gipsskivor. För det andra kan billigare och mer lättillgänglig olja med högre svavelhalt användas. Reningsgraden är över 99 % vid drift med 2,5 % svavel i oljan. Karlshamn Kraft är miljöcertifierat i enlighet med ISO och har ett eget laboratorium ackrediterat av SWEDAC. Förutom att vara driftslaboratorium åt kraftverket så säljer laboratoriet också sina tjänster externt. NOx N2 NOx NOx NOx NH3 NH3 NH3 NOx NH3 NH3 NH3 NOx NH3 N2 H2O H2O H2O N2 H2O N2 H2O NOx N2 NH3 Den kemiska reaktionen i katalysatorn. Rökgaserna blandas i katalysatorn med förångad ammoniak, som omvandlar kväveoxider till ofarlig kvävgas och vatten. Utvecklingsarbetet och miljöinvesteringarna i Karlshamnsverket har resulterat i att svavlet omvandlas till handelsgips, kväveoxiderna blir kvävgas och vattenånga och stoftet samlas upp för utvinning av vanadin och nickel, värdefulla legeringsmetaller. Koncessionsnämndens krav kan uppfyllas med bred marginal.

10 10 Karlshamnsverket tillhör de anläggningar i Europa som ingår i EU:s handelssystem med utsläppsrätter. Det är en verksamhet som startade 2005 och som EU ser som ett viktigt verktyg för att nå unionens åtagande om minskade utsläpp enligt Kyotoprotokollet. Handeln gäller till en början enbart utsläpp av växthusgasen koldioxid. Utsläppsrätterna driver på miljöarbetet i hela Europa

11 11 Växthuseffekten kräver att hela världen mobiliseras. EU:s bidrag bestäms i grunden av de tak som sätts för de totala utsläppen inom unionen. För att utsläppshandeln verkligen ska leda till minskade utsläpp krävs att den totala mängden fördelade utsläppsrätter är mindre än berörda företags behov av att släppa ut koldioxid. Utsläppsrätter att handla med Grunden för handeln läggs således genom att ett tak sätts för hur stora utsläppen får vara under en period. Varje anläggning som omfattas av handeln får sedan ett antal utsläppsrätter som kan köpas och säljas. Företag kan handla sinsemellan eller via särskilda mäklare. Ett enskilt lands utsläpp kan bli både högre och lägre än det antal utsläppsrätter som tilldelats initialt. Ett överskott av utsläpp i ett enskilt land täcks då av ett underskott i andra länder. De totala utsläppen får inte överstiga den mängd utsläppsrätter som fördelas inom hela EU. Företag som har höga kostnader för att minska utsläppen kan alltså köpa utsläppsrätter från företag med lägre åtgärdskostnader. Den som släpper ut mindre koldioxid än det antal utsläppsrätter som företaget har, kan spara utsläppsrätterna eller sälja överskottet. Fördel gentemot kolkraftverk Karlshamnsverket har relativt få utsläppsrätter att handla med. Det innebär att företaget köper utsläppsrätter, dock inte lika många som motsvarande koleldade kraftverk måste köpa. Förbränning av olja ger nämligen cirka 20 % mindre koldioxid än förbränning av motsvarande energimängd av kol. Karlshamnsverket har med andra ord en inte obetydlig konkurrensfördel gentemot kolkraftverk.

12 12

13 13 Efter avregleringen hamnade elhandeln hos NordPool Handeln med elkraft är sedan 1996 fri och elkonsumenten kan själv bestämma av vem han eller hon vill köpa sin elkraft, oavsett var i landet man bor. Det innebär att både etablerade och nya bolag kan erbjuda elkraft på en fri marknad. Precis som i den vanliga affärsvärlden konkurrerar elförsäljare med varandra. Och precis som företag som köper, producerar och säljer varor söker också elförsäljningsbolag olika vägar att skaffa marknadsandelar. För dem som säljer el handlar det ofta om att stärka sin position på hemmamarknaden, att erbjuda mervärden av olika slag samt inte minst erbjuda fördelaktiga priser på fasta eller rörliga elabonnemang. En fråga om tillgång och efterfrågan Men oavsett vad olika elförsäljare erbjuder regleras allting av tillgång och efterfrågan precis som vi sa i inledningen. Balansen mellan förbrukning och produktion avspeglas på en handelsplats som kallas NordPool. Det är en elbörs helt enkelt, där man istället för aktier handlar med el. Detta innebär att priset för el varierar från dag till dag, timme till timme, säsong för säsong. Och det resulterar i att såväl ökad förbrukning som oför- utsedda störningar, brist på regn eller stark kyla direkt påverkar priset på den el som konsumenten vill ha. Förväntas det bli ovanligt kallt räknar elhandlarna med att deras kunder kommer att förbruka mer el än normalt det kommande dygnet. Elhandlarna måste då komplettera sina långa kontrakt med köp på spotmarknaden. Eftersom många samtidigt vill köpa mer och allt dyrare produktionsslag måste tas i anspråk, så stiger priset. Delägarna ger startorder Karlshamnsverkets delägare bjuder ut kraft vid en viss prisnivå. Om efterfrågan driver upp priset minst så högt accepteras budet och delägarna ger Karlshamnsverket startorder. På motsvarande sätt drivs priset upp om det är torrår. Många producenter av vattenkraft kan då inte leverera enligt sina långsiktiga åtaganden och måste köpa upp mer el på spotmarknaden. Dyrare kraftverk måste utnyttjas och priset går upp.

14 14 Tekniska data Huvuddata Idrifttagningsår Block Block Block Bruttoeffekt (el) 340 MW per block Bränsle Tungolja Pannanläggning Typ Leverantör Ångproduktion Normalt drifttryck Ångtemp efter överhettare 540 C Mellanöverhettartryck 4,0 MPa Mellanöverhettartemp. 540 C Matarvattentemp. 255 C Turbinanläggning Typ Leverantör Cylinderantal Varvtal Matarvattenförvärmning Matarvattenpumpar Kylvattenflöde Generator Leverantör Generatorspänning Nätspänning Dompanna med kontrollerad cirkulation, 3 st cirkulationspumpar Svenska Maskinverken 289 kg/sek vid fullast 19,0 MPa Trestegs axialturbin BBC, Schweiz 4 st (1 HT, 1 MT och 2 LT) r/min 7 steg 1 st 100 % turbindriven 1 st 15 % eldriven 9,7 m 3 /sek BBC Schweiz 21 kv Block kv Block 2 & kv Gasreningsutrustning Kväveoxidreducering (DeNOx) Block 2 och 3 Typ SCR (Selective Catalytic Reduction) Leverantör Alstom (Växjö) Placering S.k. high dust-placering efter pannan Volym 120 m 3 Typ Honeycomb Pitch 6 mm Arbetstemperatur 360 C Avskiljningsgrad > 85 % Ammoniaklager 2 x 110 m 3 i separat ammoniakbyggnad Stoftavskiljning Block 3 Typ Elfilter Leverantör Alstom (Växjö) Avskiljningsgrad > 95 % Total stoftavskiljning > 99 % (elfilter, förscrubber och absorber) Avsvavlingsanläggning Block 3 Typ Våt kalksten, bubbelbädd på silbotten Leverantör Alstom (Växjö) Dimensionerad för olja med 3,5 % svavelhalt Avskiljningsgrad > 98 % Kalkstensmjöl, förbrukning 8 ton/h Vatten, förbrukning 40 ton/h Elförbrukning 4,8 MW Gipsproduktion 14 ton/h (används till (vid 10 % fukt) tillverkning av gipsskivor) Max rökgasfläde Nm 3 /h Slurrymängd i absorber m 3

15 15 Principskissen visar uppbyggnad och funktion hos ett block (block 3) i Karlshamnsverket. Dagoljetank Brännare Panna Ångturbin Generator Kondensor Lågtrycksförvärmare Matarvattentank Matarvattenpumpar Högtrycksförvärmare Katalysator Luftförvärmare Elfilter och stofthantering Rökgasfläkt Förskrubber Absorber Återvärmningsbatteri Boosterfläkt Skorsten Ammoniaklager Vattenrening Gipsavvattning och lager Torrkalksystem Våtkalksystem Oxidationsluft

16 Karlshamn Kraft AB Munkahusvägen Box 65, Karlshamn Tel fax