Rekordwirkungsgrad – 62,4% für ein Gas- und Dampf-Kombikraftwerk

Am 30. April 2018 ging das Gas-und-Dampf-Kombikraftwerk (GuD) Haveli mit einem der weltweit höchsten Wirkungsgrade in Pakistan in Betrieb. Dabei setzt der Kraftwerksbetreiber erstmalig in Pakistan H-Klasse-Gasturbinen ein. Mit der Expertise von Lahmeyer-Ingenieuren während der Planungs-, Montage- und Inbetriebnahmephase nahm der Bauherr eine genaue Analyse des Potenzials der Turbinen vor und konnte so den Wirkungsgrad über das geforderte Niveau hinaus verbessern. Das Kraftwerk am Standort Haveli Bahadur Shah verfügt nun über einen Wirkungsgrad von 62,4 % - dies ist einer der höchsten jemals gemessenen Wirkungsgrade weltweit.

Seit Februar 2015 arbeiten Lahmeyer und das Beratungsunternehmen National Engineering Services Pakistan (Pvt) Limited (NESPAK) bei der Entwicklung von Stromerzeugungskapazitäten in der dicht besiedelten Provinz Punjab eng zusammen. Der Stromverbrauch dieser Region macht 68 % des gesamten nationalen Verbrauchs aus, 60 % der pakistanischen Industrie sind hier angesiedelt. Das jährliche Bedarfswachstum beläuft sich auf 6 bis 8 %. Die Stromunterversorgung in Punjab beträgt gegenwärtig 3.000 bis 5.000 MW.

Das Ingenieurunternehmen Lahmeyer unterstützt NESPAK und zwei öffentliche Projektgesellschaften bei der Umsetzung des Projektes, das aus den drei Gas- und Dampf-Kombikraftwerken Haveli Bahadur Shah, Balloki und Bhikki besteht. Die Spezialisten von Lahmeyer und NESPAK haben die Vorplanung für das Projekt von der Ausschreibung der Projektspezifikation bis zur Auswertung der Vorschläge innerhalb von nur sieben Monaten durchgeführt.

Kurze Umsetzungszeit und hoher Wirkungsgrad

Dabei bestand die große Herausforderung neben den hohen Kraftstoffpreisen (Flüssiggas) in der kurzen Umsetzungszeit. Die erste Gasturbine sollte innerhalb von 18 Monaten bzw. das Kombikraftwerk innerhalb von 27 Monaten in Betrieb gehen. Sowohl der Zeitplan als auch die neuen Leistungsdaten der chinesischen EPC-Auftragnehmer, die einen Wirkungsgrad von 61-63% vorgaben, waren sehr ambitioniert. Um diese Ziele zu erreichen, haben Lahmeyer und NESPAK beschlossen, alle drei Kraftwerke mit General Electric-Gasturbinen der H-Klasse, Modell 9HA.01 zu betreiben – der erste Einsatz dieses fortschrittlichen Turbinentyps in Pakistan. Neben dem ambitionierten Zeitplan stellte der Auftraggeber bereits in der Ausschreibungsphase hohe Anforderungen an den Wirkungsgrad.

Vor allem in Hinblick auf das Haveli-Kraftwerk, das gemäß Vorgabe den höchsten Wirkungsgrad erzielen sollte, musste das Potenzial der hochmodernen Gasturbinen genau untersucht werden. Hierzu analysierte Lahmeyer in der Planungsphase die Leistungsdaten der Gasturbine hinsichtlich deren Integration in die Gesamtanlage. Auf dieser Basis konnten der Gasturbinenhersteller und der Generalunternehmer die Anlage soweit optimieren, dass sich mit 62,4 % (netto) einer der höchsten Gesamtanlagewirkungsgrade für gasgefeuerte Kombikraftwerke eingestellt hat.

Lahmeyer erfüllt anspruchsvolle Anforderungen

Im Juli 2017 wurden alle sechs Gasturbinen der H-Klasse an den drei Standorten den ersten Feuerungsversuchen unterzogen. Vier Turbinen gingen unmittelbar danach in den kommerziellen Betrieb. Innerhalb des zweiten Quartals 2018 haben schließlich alle drei Kraftwerke den vollen kommerziellen Betrieb aufgenommen. Somit erfüllte Lahmeyer sowohl den engen Zeitplan als auch die Forderung nach einem hohen Wirkungsgrad der Anlagen.

Zukunft von Gasturbinen der H-Klasse

Weitere angekündigte Maßnahmen der Hersteller von Gasturbinen der H-Klasse ermöglichen eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrads auf über 63 % für zukünftige GuD-Kombikraftwerke. Darüber hinaus erwarten die Lahmeyer-Experten eine weitere Erhöhung der Gasturbinenleistung, eine Absenkung des Eigenbedarfs und eine weitere Verkürzung der Implementierungszeit von Kraftwerksprojekten. Pakistan fördert effektiv die Entwicklung der Stromproduktion auf der Basis von regasifiziertem LNG (flüssiges Erdgas). Fortschrittlichen Gasturbinen wird in dieser Hinsicht entscheidende Bedeutung zukommen. Mit dem geplanten Kraftwerk Jhang gewann Lahmeyer bereits ein weiteres Projekt in Pakistan. Dieses neue Projekt wird das Ingenieursunternehmen in der gleichen Konstellation zusammen mit NESPAK bearbeiten. Hier werden Gasturbinen der H-Klasse von Siemens zum Einsatz kommen.