Energetická efektívnosť a obnoviteľné zdroje energie

1. Energetická efektívnosť a obnoviteľné zdroje energie Peter Ludrovskýriaditeľ divízie Energy Solutions, Products & ServicesSiemens Energy sektor

2. 0% Hydro 15% Jadrová 14% Uhlie 36% Obnoviteľné zdroje energie sú čoraz dôležitejšie, ale fosílne palivá budú naďalej základom. Výroba elektrickej energie v TWh 35,000 Obnoviteľné zdroje(okrem hydro) v roku 2005: 400 TWh (2% z celého) Obnoviteľné zdroje(okrem hydro)v roku 2030: 3,200 TWh(9% z celého) 2,7 % ročne Iné1% Solárna Geo-termálna Geo-termálna 13% Solárna1% 18,000 Plyn Biomasa 16% 6% 29% 23% 55% Biomasa 16% 28% Veterná energia Ropa Veterná energia 15% 3% 7% 51% Fosílne palivá 20% 67% 62% 40% 2005 2030 Zdroj: Siemens Energy Sector, GS4 base case

3. Spotreba energií rastie napriek globálnemu ekonomickému poklesu Demografické zmeny Nedostatok zdrojov Klimatické zmeny • Rast populácie7.5 miliardyv roku 2020 (+1.1 miliarda) • Megacities (>10 miliónovobyvateľov): 27 megacities v roku 2025 • Geopolitika70% svetových zásob ropy a plynu je len v niekoľkých krajnách • Kolísanie cienfosílnych palív • Klimatické ciele • Vládne programy na dlhodobé zníženie emisií CO2 Nárast dôležitosti energetickej účinnosti Nárast spotreby energie Nárast dopytu po čistej energii

4. Zvýšenie účinnosti od primárnej energie po spotrebu elektrickej energie

5. Prínosy pre zákazníka z integrovanej technológie spoločnosti Siemens Príklad: Meranie a regulácia Prínosy spoločnosti s integrovanou technológiou: Riadiaca technológia pre elektrárne Príklad: Schwarze Pumpe, ktorá sa nachádza v Lužici, v blízkosti Drážďan, Nemecko Riadiaca technológia pre elektrárne je založená na systéme riadenia procesu SIMATIC PCS7 od divízie Industry Automation

6. Prínosy pre zákazníka z integrovanej technológie spoločnosti Siemens Príklad: Veterná energia Prínosy spoločnosti s integrovanou technológiou: Veterné turbíny Siemens Príklad: Veterná farma Burbo (Veľká Británia) • Komponenty a riešenia pre veterné turbíny a veterné farmy z rôznych sektorov a divízií. • prevodovky pre veterné turbíny • z priemyselného sektoru (Winergy) • pripojenie veterných fariem na sieť cez • divíziu Power Transmission

7. Prínosy pre zákazníka z integrovanej technológie spoločnosti Siemens Príklad: Monitor lopatiek spaľovacej turbíny online spoločnosti Siemens Prínosy spoločnosti s integrovanou technológiou: Siemens online monitor lopatiek Monitorovací systém s vysokorýchlymi infračervenými kamerami pre posúdenie integrity povlaku online a dvojrozmerné merania teploty pre lopatky spaľovacích turbín moderných rámov s vysokým zaťažením • Spoločný vývoj z rôznych sektorov a divízií: • celkový koncept, výber kamery a integrácia systému – divízia Energy Fossil Division • realizácia software a vyhodnocovanie • obrazu – Corporate Research Obrazy lopatky pri plnom zaťažení

8. Zhrnutie 1 2 3 4 5 Elektrická energia je krvou technického pokroku na zabezpečenie trvale udržateľného rozvoja na celom svete Podnikanie na prosperujúcom trhu: v rokoch 2007 až 2030 sa priemerne ročne investuje viac ako 850 miliárd Euro do energetického trhu. Siemens Energy je jedinou energetickou spoločnosťou, ktorá pokrýva celý reťazec konverzie energie. Siemens Energy je v optimálnej situácii a poskytuje odpovede pre uspokojenie rastúceho dopytu po energii s vysokou účinnými technológiami, ktoré sú neškodné pre klímu. Spoločnosť s integrovanou technológiou Siemens vytvára pridanú hodnotu pre svojich zákazníkov realizáciou synergií medzi sektormi / divíziami.

9. Účinné elektrárne s kombinovaným cyklom a nízkymi emisiami • Celosvetovo najefektívnejšia spaľovacia turbína (340 MW); využívaná v elektrárni s kombinovaným cyklom môže dosiahnuť účinok vyšší ako 60% (svetovýrekord). • Vyššia účinnosť je možná vďaka vyšším teplotám spaľovania. Inovatívne materiály a chladiace systémy robia spaľovaciu turbínu mimoriadne odolnú voči teplu. • Využitie novej spaľovacej turbíny v elektrárni s kombinovaným cyklom Irsching 4 znamená ročne zníženie o 40000 ton CO2v porovnaní so závodom, ktorý je prevádzkovaný s účinnosťou 58%. • Moderná technológia spaľovacej turbíny a kombinovaného cyklu znamená nižšie emisie, nižšiu spotrebu paliva, znížené prevádzkové náklady a väčšiu flexibilitu.

10. Čistéuhlie: zachytávanie a uskladnenie CO2 • Siemens vyvíja dve technológie pre zachytávanie a uskladnenie CO2 (CCS) pre nové a súčasné elektrárne: Elektrárne s kombinovaným cyklom s integrovaným kombinovaným cyklom splyňovania (IGCC) a čistením CO2pre konvenčné elektrárne. • Splyňovanie paliva je kritické pre zariadenia IGCC. Technológia spoločnosti Siemens je vhodná pre celý rad palív, je spoľahlivá a vyžaduje si nízku údržbu. • Siemens dodáva spoločnosti Shenhua Ningmei DME v Číne novú generáciu reaktorov pre splyňovanie s tepelným výkonom 500 MW. Zariadenie pre splyňovanie premieňa uhlie na polypropylén. • Popredné produkty a systémy pre monitorovanie a zníženie škodlivých emisií z elektrární so spaľovaním uhlia a v priemyselných aplikáciách (Siemens Environmental Systems and Services Environmentálne systémy a služby spoločnosti Siemens). CCS: Carbon Capture and StorageIGCC: Integrated Gasification Combined Cycle

11. 9 15 Siemens – číslo. 1 v„offshore wind business“len päť rokov po vstupe na trh Celkový trh veternej energie1) Siemens Wind Power – fakty • Začiatok: 2004 akvizíciou Bonus • Tržby (divízia Renewable Energy) Q1-Q3 obchodného roku 2009:2,274 miliardyeur (fokus na veternú energiu) • Nové objednávky (divízia Renewable Energy) Q1-Q3 obchodného roku 2009:4,037 miliardy eur(fokus na veternú energiu) • Zamestnanci (divízia Renewable Energy) Q1-Q3 obchodného roku 2009: ~5,400 • Aktuálne inštalovaných viac ako 7800 veterných turbín • London Array – najväčší veterný offshore projekt – podľa predpokladov bude zásobovať „ecofriendly“ energiou približne 750000 britskýchdomácností. v miliardách eurročne 127 9 Iné Ázia / Pacifik 75 SevernáAmerika 33 33 Európa 26 13 Ø 2006-2008 Ø 2009-2020 Ø 2021-2030 Cieľ do roku 2012: Byť jedným z troch najväčších dodávateľov na trhu s veternou energiou2) 1) Zdroj: Energy Emerging Research (2009); Siemens 2) Aktuálne č. 6 na trhu s veternou energiou, č. 1 na„offshore“ trhu

12. Systémy veterných turbín s maximálnou spoľahlivosťou • Vysoko výkonné veterné turbíny pre využitie vo veľkom rozsahu na brehu a na pobreží. • Siemens je celosvetovým lídrom v pobrežných veterných farmách a prednedávnom podpísal zmluvu na 140 3,6-megawattových turbín pre pobrežný veterný park vo Veľkej Británii (veterný park Greater Gabbard),ktorý bude dodávať environmentálne kompatibilnú energiu pre viac ako 450000 domácností. • Siemens inštaluje najväčšiu veternú farmu Európy na brehu s výkonom 322 MW (Whitelee, Škótsko). • Od roku 2003 boli inštalované veterné turbíny s výkonom 3300 megawattov, čo znamená ročnú úsporu emisií CO2približne 8 milliónovton. • Rotorové lopatky sa odlievajú v jednom kuse s využívaním vlastnej patentovanej výrobnej metódy spoločnosti Siemens a preto nemajú žiadne zvárané spoje ani slabé miesta. Výsledkom je maximálna kvalita, výkonnosť a dostupnosť.

13. Najväčšia a najvýkonnejšia parná turbína na svete • Najväčšia a najvýkonnejšia parná turbína všetkých čias už v súčasnosti stojí v závode Siemens Energy Mühlheim. • Parná turbína bude vyrábať približne 1600 megawattov, čo je dostatočné na dodávanie elektrickej energie pre mesto s 1,6 miliónom obyvateľov a jeho priemysel. • Turbína bude rotovať rýchlosťou 1500 ot./min. (otáčok za minútu), počas čoho hroty lopatiek dosiahnu dvojnásobok rýchlosti zvuku.

14. Elektrárne na biomasu • Siemens dodáva kľúčové komponenty pre elektrárne na biomasu s solárne teplo. • Najväčšia elektráreň zásobovaná biomasou vo Veľkej Británii, prevádzkovaná zo strany E.ON UK, s výkonom 44MW, je účinná s spoľahlivá. Zásobuje maximálne 70000 domácností elektrickou energiou a šetrí približne 150000 ton emisií CO2ročne.

15. Vysoko napäťový prenos DC (HVDCT): Dlhé vzdialenosti s vysokou účinnosťou a flexibilitou • Prenos elektrickej energie HVDC na dlhé vzdialenosti je účinný a neškodný pre životné prostredie vzhľadom na nízke straty z prenosu v porovnaní s prenosom AC. • Pomocou technológie HVDC je možné prepojiť asynchrónne energetické systémy a realizovať prenos na dlhé vzdialenosti s využitím nielen vzdušných prenosových vedení ale aj podmorského kábla. • 290-km dlhý Basslink medziAustráliouaTasmániou je v súčasnosti celosvetovo najväčším prepojením podmorského kábla s kapacitou prenosu až 600 MW. • Od polovice roku 2007 dodáva 660-MW HVDC spojenie podmorského kábla medzi Long Island a Sayreville v New Jersey, USA, elektrickú energiu pre ostrov oproti zálivu z "Big Apple”.

16. Pomocou 2500-MW HVDC prepojenia “Ballia-Bhiwadi” vIndii, znižuje HVDCT straty z prenosu v porovnaní s konvenčným prenosom AC pri 400 kV v takom rozsahu, že sa ročne ušetrí 688000 ton CO2. • Celosvetovo prvé diaľkové spojenie HVDC, ktoré funguje pri prenosovom napätí +/- 800 kV:Od roku 2009 bude zahájená prevádzka 5000-MW spojenia vČíne a bude dodávať elektrickú energiu na báze hydroenergie, neškodnú pre životné prostredie, bez CO2na vzdialenosť 1400 km od Yunnan do Guangzhou. Týmto spôsobom bude možné zabrániť viac ako 30 miliónom tonám emisií CO2, ktoré by inak vyprodukovala konvenčná lokálna výrobná kapacita. Vysoko-napäťový prenos DC (HVDCT):Neškodný pre životné prostredie a vysoký výkon

17. Nový systém HVDCT pre prepojenie pobrežných veterných fariem a ropných plošín • “HVDC PLUS” je založené na novej inovatívnej generácii výkonových meničov, ktoré menia AC na DC aopäť naspäť. • Energeticky účinný prenos energie, neškodný pre životné prostredie, s rozsahom kapacity do 1000 MW. • Preprava elektrickej energie s nízkymi stratami z pobrežných veterných fariem na pobrežie. • Ekonomické napájanie, neškodné životnému prostrediu,z ropných vrtných plošín z pevniny: Tým sa dá zabrániť emisiám CO2a NOxmalých elektrárni, ktoré sa bežne umiestňujú na pobreží. • Schopnosť Black start (studený štart)umožňuje reštart siete odpojenej od energie po výpadku.

18. FACTS (Flexible AC Transmission Systems) – väčšia stabilita siete aj pre systémy AC • FACTS posilňuje bezpečnosť a spoľahlivosť prenosových systémov AC a zároveň zabezpečuje kvalitu prúdu. • Paralelná kompenzácia pomocou Static Var Compensator (SVC – statická tlmivka jalového výkonu) je súčasťou technológie FACTS pre stabilizáciu napätia elektrickej siete. • VDánsku umožňuje systém “Radsted” SVC prevádzku veternej farmy v slabej prenosovej sieti a tak ušetrí ročne 174000 ton CO2. • Systém SVC “Siems” vNemecku umožňuje zvýšenie kapacity “Baltic Cable” HWDCv slabej prenosovej sieti: Tým sa prenáša viac hydroenergie zo škandinávskych krajín. Výsledkom toho je ročná úspora 634000 ton CO2v porovnaní s lokálnou výrobou elektrickej energie v Nemecku.

19. Transformátor s nízkou hlučnosťou • Emisie s nízkou hlučnosťou sú zvláštnou požiadavkou pre veľké transformátory, predovšetkým vo veľkých mestách. • Pre veľký transformátor pre zariadenie Con Edison v New Yorkuinžinieri spoločnosti Siemens znížili úroveň hlučnosti v tom rozsahu, že produkuje len tri percentá bežného hluku, generovaného takýmito transformátormi. • Siemens je lídrom na trhu v sektore transformátorov s nízkou hlučnosťou.

20. Plynom izolované prenosové vedenia – ideálne pre aglomerácie • Ako alternatíva pre vzdušné prenosové vedenia ponúka spoločnosť Siemens plynom izolované prenosové vedenia (GIL). • Výhodou sú veľmi slabé elektromagnetické polia a veľmi nízke straty z prenosu. • Siemens je lídrom v oblasti technológie plynom izolovaných prenosových vedení. • GIL sa môžu klásť nielen pod zemou, ale aj v tuneloch. Na pôde obchodnej show PALEXPO v Ženeve, vo Švajčiarsku, bolo napríklad 220-kilovoltové vzdušné prenosové vedenie nahradené na vzdialenosť 430 metrov GIL v tuneli. Bilder?

21. Elektráreň so spaľovaním uhlia s 50-percentnou menovitou účinnosťou • Siemens vyvíja elektráreň so spaľovaním uhlia, ktorá bude prevádzkovaná pri teplote pary približne 700°C a bude mať menovitú účinnosť minimálne 50 percent. • Pri tejto menovitej účinnosti sa bude emitovať len 669 gramov CO2 na kilowatthodinu. Priemerná menovitá účinnosť elektrárni so spaľovaním uhlia na celom svete je v súčasnosti 30 percent, s približne 1100 gramov CO2 vyprodukovaných na každú vyrobenú kilowatthodinu. • Nové zariadenie je konštruované tak, aby produkovalo o 40 percent menej CO2 než je súčasný medzinárodný priemer a okrem toho má spotrebovať o 40 percent menej uhlia na výrobu daného výkonu elektrickej energie. • Ak sa teplota pary v turbínach zvýši nad 700°C – zo súčasného maxima 600°C – zvýši sa aj tlak pary zo 185 na 350 bar. Toto si vyžaduje nové materiály s vysokou pevnosťou, ako sú zliatiny na báze hliníka pre parné turbíny, ktoré musia poskytnúť minimálnu prevádzkovú životnosť 25 rokov.Dodávateľ elektrickej energie E.ON plánuje uviesť takúto elektráreň so svetovým rekordom do prevádzky vo Wilhelmshaven, v Nemecku v roku 2014.

22. Archimede Solel Siemens Siemens posilnil svoje portfóliona rastúcom trhu solárnej energie Projektovanie a konštrukcia solárnych polí Solárna tepelná elektráreň Parný turbogenerátor Akumulačné médium Výkonový blok tepelný olej Cyklus voda / para Akumulačné médium Elektrická časť roztavené soli a technológia riadenia

23. Systémy na solárne teplo • Siemens je globálnym lídrom na trhu parných turbín pre elektrárne na solárne teplo. Najväčšie elektrárne na solárne teplo na svete, Andasol I a II vŠpanielsku, sa prevádzkujú s dvomi parnými turbínami 50-MW. Každá zásobuje približne 50000 domácností elektrickou energiou a ušetrí približne 172000 ton emisií CO2. • Siemens získal tri nové zmluvy na dodávku parných turbín SST-700 od ACS/Cobra pre svoju tretiu elektráreň Extresol I na solárne teplo v Extremadura vjužnomŠpanielsku, od Iberdrola zoŠpanielska pre svoje zariadenie Ibersol 1 v Castilla La Mancha, aod Solel Solar Systems zIzraela pre svoju elektráreň na solárne teplo v južnom Španielsku.

24. Solar technologies by region • Teplota • Osvietenie • Zabraná plocha • Umožňujúce základné zaťaženie • Kryštalický kremík • nízka • rozptýlené / priame • stredne veľká • nie Tenká vrstva • mierna až vysoká • rozptýlené / priame • veľká • nie Koncentrovaná PV1) • vysoká • iba priame • malá • nie Solárne tepelné • vysoká • iba priame • stredne veľká • áno Solárne elektrárne – ideálne riešenie pre regióny s vysokou mierou slnečného žiarenia Projekt DESERTEC - hnacia sila aktivít v oblasti solárnej energie v MENA-EU regióne Fotovoltaika 1) PV: Fotovoltaika

25. Super rozvodná sieť z obnoviteľných zdrojov – vízia v oblasti zásobovania Európy elektrickou energiou

26. Ďakujem za pozornosť • Peter Ludrovský • riaditeľ divízie Energy Solutions, Products & ServicesSiemens Energy sektor • +421 2 5968 2600 • peter.ludrovsky@siemens.com • www.siemens.sk