China baut riesiges Kohlekraftwerk auf fast 3.000 Metern Höhe – als Reserve bei Dunkelflaute

China baut ein neues Kohlekraftwerk, um seine Energiewende abzusichern. Ausgerechnet die Verbrennung von Kohle soll helfen, mehr Wind- und Solarstrom zu nutzen. Denn wenn die Sonne nicht scheint und der Wind ausbleibt, müssen andere Kraftwerke einspringen. Die neue Anlage soll solche Schwankungen ausgleichen und das Stromnetz stabilisieren. Ungewöhnlich ist auch ihr Standort: Das Kraftwerk steht auf fast 3.000 Metern Höhe. Dort erschwert die dünne Luft die Kohleverbrennung. Hinzu kommt ein Brennstoff, der im Kessel hartnäckige Ablagerungen verursachen kann.

Am 5. November ging der erste Kraftwerksblock in Golmud in der chinesischen Provinz Qinghai ans Netz. Nach Angaben des Baukonzerns PowerChina absolvierte die Anlage zuvor einen 168-stündigen Testbetrieb. Auf rund 2.850 Metern Höhe entsteht eines der höchstgelegenen Kohlekraftwerke seiner Art in China. Zwei Blöcke mit jeweils 660 Megawatt Leistung sind geplant. Zusammen sollen sie jährlich sechs Milliarden Kilowattstunden Strom erzeugen können – rechnerisch genug für etwa 6,6 Millionen Menschen. Bislang ist nur der erste Block in Betrieb.

Auf fast 3.000 Metern wird die Kohleverbrennung schwierig

Um die technischen Probleme zu lösen, entwickelten die Ingenieure ein angepasstes Kesselsystem. Beim Start wird zusätzlicher Sauerstoff zugeführt, damit die Kohle möglichst vollständig verbrennt. Außerdem muss die Flamme selbst dann stabil bleiben, wenn das Kraftwerk nur wenig Strom produziert. Dafür kommt eine spezielle Verbrennungstechnik zum Einsatz.

Besondere Anforderungen stellt auch die Zusammensetzung der Kohle. Ihre alkalischen Bestandteile begünstigen Ablagerungen an den heißen Kesselwänden. Diese können die Wärmeübertragung verschlechtern und die Anlage beschädigen. Die eingesetzte Technik soll einen zuverlässigen Betrieb trotz dieser Schwierigkeiten ermöglichen. Die chinesische Energiebehörde nahm das System in ihre Liste bedeutender neuer Energieanlagen auf.

Kohlekraftwerk soll Chinas Energiewende absichern

Die Stromproduktion lässt sich je nach Bedarf anpassen. Das ist wichtig, weil Wind- und Solaranlagen abhängig vom Wetter unterschiedlich viel Elektrizität liefern. Bei Stromüberschüssen kann der Kohleblock seine Leistung reduzieren. Sinkt die Produktion erneuerbarer Energien, soll er zusätzliche Energie bereitstellen.

Dafür muss die Anlage mehrere Anforderungen erfüllen:

• Stabiler Betrieb bei geringer Leistung: Auch mit wenig Brennstoff muss die Kohle zuverlässig verbrennen.
• Flexible Stromproduktion: Die Leistung soll sich dem wechselnden Angebot von Wind- und Solarenergie anpassen.
• Sicheres Stromnetz: Das Kraftwerk soll helfen, Schwankungen auszugleichen und die Versorgung aufrechtzuerhalten.

Eine solche Reserve kann auch bei Dunkelflauten helfen, wenn gleichzeitig wenig Wind- und Solarstrom verfügbar ist. Wie schnell das Kraftwerk seine Leistung erhöhen kann und wie weit es sich herunterregeln lässt, geht aus den Angaben von PowerChina allerdings nicht hervor.

Luftkühlung und Abwasserrecycling sparen Wasser

Auf dem trockenen Hochplateau spielt der Wasserverbrauch eine wichtige Rolle. Das Kraftwerk nutzt deshalb ein indirektes Luftkühlsystem. Dabei wird überschüssige Wärme hauptsächlich an die Umgebungsluft abgegeben. So benötigt die Anlage weniger Kühlwasser als ein herkömmliches wassergekühltes Kraftwerk.

Zusätzlich verwendet der Betreiber aufbereitetes Abwasser aus Golmud. Das Wasser durchläuft mehrere Reinigungs- und Wiederverwendungsstufen. Nach Unternehmensangaben verlässt kein Abwasser das Kraftwerksgelände. Auch die festen Rückstände sollen vollständig weiterverwertet werden.

Hohe Temperaturen senken den Kohleverbrauch

Die Anlage arbeitet mit sogenannter ultrasuperkritischer Dampftechnik. Dabei erreicht der Wasserdampf besonders hohe Temperaturen und Drücke. Das verbessert den Wirkungsgrad: Aus derselben Kohlemenge lässt sich so mehr Strom gewinnen. Laut PowerChina unterschreitet der Kohleverbrauch pro erzeugter Kilowattstunde den chinesischen Referenzwert. Konkrete Verbrauchszahlen veröffentlicht das Unternehmen nicht.

Die höhere Effizienz beseitigt allerdings nicht die CO₂-Emissionen der Kohleverbrennung. Auch die vollständige Verwertung fester Rückstände ändert daran nichts. Wie viel Kohlendioxid die Anlage jährlich freisetzen wird, bleibt offen.

Für die Provinz Qinghai soll das Kraftwerk vor allem während der winterlichen Verbrauchsspitzen zusätzliche Stromreserven bereitstellen. Zugleich soll es die Einspeisung größerer Mengen erneuerbarer Energie ermöglichen. Wie viel Wind- und Solarstrom dadurch künftig zusätzlich genutzt werden kann, beziffert PowerChina bislang nicht.

Kurz zusammengefasst:

• Kohle als Reserve für erneuerbare Energien: Chinas neues Kohlekraftwerk soll einspringen, wenn Wind- und Solaranlagen zu wenig Strom liefern, und so das Stromnetz stabilisieren.
• Stromerzeugung auf fast 3.000 Metern Höhe: Die dünne Luft erschwert die Kohleverbrennung, während spezielle Technik einen zuverlässigen Betrieb auch bei geringer Leistung ermöglichen soll.
• Strom für Millionen Menschen: Nach Fertigstellung sollen beide Kraftwerksblöcke jährlich sechs Milliarden Kilowattstunden Strom erzeugen können – rechnerisch genug für etwa 6,6 Millionen Menschen.

Übrigens: Auch in Deutschland könnten bestehende Biogasanlagen bei Dunkelflauten einspringen. Fraunhofer entwickelt eine Steuerung, die Strom gezielt dann erzeugen lässt, wenn Wind und Sonne fehlen – mehr dazu in unserem Artikel.

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