Beide 350-MW-Einheiten des Salzkraftwerks Jintan in Jiangsu, China, haben die vollständige Inbetriebnahme abgeschlossen und erhöhen damit die Druckluftspeicherkapazität an einem Standort vor dem Netzanschluss auf 700 MW.
Das zweite Bauabschnittsprojekt Jintan in Changzhou, Provinz Jiangsu, hat am 12. September die vollständige Inbetriebnahme beider Anlagenteile erreicht . Das Kraftwerk ist ein Druckluftspeicher mit einer Kapazität von 700 MW, verteilt auf zwei 350-MW-Einheiten. Weltweit ist kein vergleichbares Salzkavernenkraftwerk mit einer höheren installierten Leistung bekannt.
China Huaneng und die China Salt Group realisieren das Projekt gemeinsam. Ihre lokalen Tochtergesellschaften, Huaneng Jiangsu und die Salzkaverneneinheit von China Salt, sind für Bau und Betrieb zuständig. Die Tsinghua-Universität und das Forschungsinstitut für Wärmekraftwerke in Xi’an leisteten technische Unterstützung. SEPCO1, ein Tochterunternehmen von PowerChina, errichtete und installierte Block 2.
Die vollständige Inbetriebnahme des Systems bedeutet, dass beide Einheiten gemeinsame Anlauftests unter realen Betriebsbedingungen durchgeführt haben. Dies ist der letzte wichtige Schritt, bevor das Kraftwerk ans Netz angeschlossen wird.
Die Website selbst erklärt die Partnerschaft. Der Salzabbau hinterließ die Jintan-Kavernen, weshalb die China Salt Group involviert ist. Changzhou liegt zudem im Jangtse-Delta, einem der größten Energiezentren Chinas.
Energiespeicherung unter der Erde
Druckluftspeicher funktionieren wie eine riesige Luftbatterie. Ihr Vorteil liegt in der langen Speicherdauer, da sie Energie über Stunden speichern können.
Die Idee ist einfach. Wenn Strom günstig ist, pressen Kompressoren Luft in vier Salzkavernen, die etwa 1,000 Meter unter der Erde liegen. Zusammen enthalten sie etwa 1.2 Millionen Kubikmeter Gas bei einem Druck von über 130 Atmosphären.
Das Kraftwerk nutzt die beim Komprimieren der Luft entstehende Wärme und speichert sie. Später wird diese Wärme verwendet, um die Luft vor dem Antrieb der Turbinen zu erwärmen. Dadurch ist es – anders als ältere Anlagen – nicht mehr auf die Verbrennung von Erdgas angewiesen.
Eine vollständige Ladung speichert etwa 2.8 GWh. Der Ladevorgang dauert ungefähr acht Stunden, anschließend kann die Anlage vier Stunden lang mit voller Leistung laufen. Der Wirkungsgrad liegt bei über 70 %. Dieser Wert ist niedriger als bei Lithium-Ionen-Batterien üblicherweise erreicht wird – ein Kompromiss für die langfristige Speicherung großer Speicherkapazitäten.
Technische Verbesserungen für Phase zwei
Jede Einheit verfügt über eine 350-MW-Luftturbine mit drei Nacherhitzungs- und vier Expansionsstufen. Der Hauptluftdruck erreicht 13.5 MPa, und die Turbinen sind auf einen Wirkungsgrad von über 93 % ausgelegt. Zwei parallele Reihen von vierstufigen Verdichtern fördern einen größeren Luftdurchsatz.
Auch in Phase zwei wird Wärme auf neuartige Weise gespeichert. Während in Phase eins Wärmeträgeröl verwendet wurde, kommt in Phase zwei heißes Wasser unter Druck mit einer Temperatur von etwa 180 °C zum Einsatz. Sechzehn runde Tanks mit je 3,500 Kubikmetern Volumen ergeben ein Wärmespeichervolumen von 56,000 Kubikmetern.
Die erste Phase war im Vergleich dazu weitaus kleiner. Sie ging 2022 mit 60 MW und 300 MWh ans Netz.
Ausgabe und ein Vergleich
Diese Zahlen deuten auf eine intensive Nutzung hin. Die Betreiber rechnen mit etwa 330 Lade- und Entladezyklen pro Jahr. Das sollte eine jährliche Stromerzeugung von rund 924 GWh ergeben, was etwa 1,300 Stunden Volllastbetrieb beider Einheiten entspricht. Für ein Stromnetz mit schnell wachsender Wind- und Solarenergie bedeutet dies, überschüssige Energie in die Spitzenzeiten zu verlagern.
Ein weiteres großes chinesisches Kraftwerk in Feicheng, Shandong, bietet einen aufschlussreichen Vergleich. Die Anlage von Zhongchu Guoneng dort verfügt über eine Leistung von 300 MW und eine Kapazität von 1,800 MWh, eine Entladedauer von sechs Stunden und einen Nennwirkungsgrad von 72.1 %. Sie nutzt Technologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften.
Jintan hingegen nutzt größere 350-MW-Turbinen, parallel geschaltete vierstufige Kompressoren und einen Warmwasserspeicher. Dadurch liefert das Kraftwerk mehr Leistung über einen kürzeren Zeitraum von vier Stunden.
Nächste Schritte vor dem Netzanschluss
Jintan ist noch nicht an das Stromnetz angeschlossen. Als Nächstes folgen Voranschlussprüfungen und die Inbetriebnahme. Sobald diese abgeschlossen sind, kann das Kraftwerk mit dem Stromhandel beginnen.
Für Netzplaner bietet die Druckluftspeicherung zusätzliche Langzeitkapazität außerhalb der Lithium-Lieferketten. Die geeigneten geologischen Gegebenheiten für Salzvorkommen sind jedoch nur an einigen Standorten vorhanden.
Jintans eigene Geschichte zeigt, wie rasant sich die Technologie entwickelt hat. Phase eins umfasste 60 MW, Phase zwei ist mehr als zehnmal so groß. Daher wird das Tempo der Inbetriebnahme bei Jintan maßgeblich darüber entscheiden, wie weit sich Druckluftspeicher in China verbreiten werden.
