Kemper-Projekt

Das Kemper-Projekt , auch bekannt als Kemper County Energieanlage oder Kraftwerk Ratcliffe , ist ein derzeit im Bau befindliches, mit Erdgas betriebenes Kraftwerk im Kemper County, Mississippi . Mississippi Power , eine Tochtergesellschaft der Southern Company , begann 2010 mit dem Bau des Kraftwerks. ^{[ 3 ]} Das ursprüngliche, mit Kohle betriebene Projekt war zentraler Bestandteil von Präsident Obamas Klimaplan, da es auf „ sauberer Kohle “ basieren sollte ^{[ 4 ]} und Ende 2016 für weitere Unterstützung durch den Kongress und die neu gewählte Trump-Administration in Betracht gezogen wurde. ^{[ 5 ]} Wäre das Kemper-Projekt mit Kohle in Betrieb gegangen, wäre es das erste Kraftwerk seiner Art gewesen, das Vergasungs- und CO₂- Abscheidungstechnologien in diesem Umfang eingesetzt hätte. ^{[ 6 ]}

Beim Kemper-Projekt wurden Probleme im Projektmanagement festgestellt. ^{[ 4 ]} Das Kraftwerk sollte ursprünglich im Mai 2014 in Betrieb gehen und 2,4 Milliarden US-Dollar kosten. Im Juni 2017 war das Projekt jedoch immer noch nicht in Betrieb, und die Kosten waren auf 7,5 Milliarden US-Dollar gestiegen. ^{[ 7 ]} Laut einer Analyse des Sierra Club ist Kemper, gemessen an seiner Erzeugungskapazität, das teuerste Kraftwerk, das jemals gebaut wurde. ^{[ 8 ]} Im Juni 2017 kündigten Southern Company und Mississippi Power an, dass das Kemper-Projekt zur Kostensenkung auf die Verbrennung von Erdgas umgestellt werden soll. ^{[ 9 ]}

Kemper County ist ein kleiner Landkreis im Osten von Mississippi, etwa 48 Kilometer nördlich von Meridian . ^{[ 10 ]} Kemper County wurde als Standort für das Kraftwerk gewählt, um die dortigen Braunkohlevorkommen ( Lignit ), eine bisher ungenutzte natürliche Ressource , zu nutzen und gleichzeitig durch geografische Diversifizierung zur Ausgewogenheit der Stromnachfrage und zur Stärkung der Stromversorgungssicherheit in Mississippi beizutragen. ^{[ 11 ]} Mississippi Power ist ein großes Energieunternehmen mit Sitz in Gulfport, das die Städte Gulfport , Biloxi , Hattiesburg , Meridian , Pascagoula , Columbia , Laurel , Waveland , Lucedale und Picayune mit Energie versorgt . ^{[ 12 ]}

Mississippi Power beabsichtigte mit dem Kemper-Projekt, durch den Einsatz von IGCC-Technologie (Integrated Gasification Combined Cycle) und CO₂-Abscheidungstechnologien sauberere Energie zu erzeugen und so den Großteil der Emissionen herkömmlicher Kohlekraftwerke zu eliminieren . ^{[ 13 ]} Eine Studie der Southern Company (Muttergesellschaft von Mississippi Power) stellte fest, dass das Kemper-Projekt „ein Großprojekt mit hoher öffentlicher Aufmerksamkeit gewesen wäre und … dazu beigetragen hätte, den Weg für die zukünftige kohlebasierte Stromerzeugung zu ebnen.“ ^{[ 14 ]}

Am 3. Juni 2010 erteilte die Mississippi Public Service Commission die Genehmigung für das Projekt, und der Spatenstich fand statt. ^{[ 14 ]} Gouverneur Haley Barbour war anwesend. ^{[ 15 ]}

• 2008: Konzeptentwicklung begonnen
• 2010: Die Mississippi Public Service Commission genehmigt das Projekt
• 2010: Baubeginn
• 2011: Baubeginn des Fundaments
• 2012: Beginn der oberirdischen Bauarbeiten
• 2013

• August: Anschluss der 230- Kilovolt- Übertragungsleitungen des Standorts
• September: Erste Zündung der Gasturbine (CT) des Kraftwerks erreicht ^{[ 16 ]}
• Oktober: Kombikraftwerk ursprünglich mit dem Netz synchronisiert ^{[ 17 ]}
• Dezember: Die letzte Stromübertragungsleitung wurde in Betrieb genommen ^{[ 18 ].}

• 2014

• Juli: Pneumatische Tests an Vergasern zur Umwandlung von Braunkohle in Synthesegas erfolgreich durchgeführt ^{[ 19 ].}
• Juli: Kombikraftwerk zur Stromerzeugung erfolgreich getestet ^{[ 19 ]}
• August: Das GuD-Kraftwerk nahm den kommerziellen Betrieb auf und steht den Kunden zur Verfügung. Mississippi Power bezeichnete diesen Meilenstein als den bisher bedeutendsten. ^{[ 20 ]}
• Oktober: Verzögerungen verschieben den Inbetriebnahmetermin auf die erste Hälfte des Jahres 2016 und erhöhen die geschätzten Kosten auf 6,1 Milliarden US-Dollar. ^{[ 21 ]}
• Dezember: 48 Dampfreinigungen erfolgreich durchgeführt. Bei der Dampfreinigung wird Dampf durch Rohrleitungen geblasen, um deren Sauberkeit, Dichtheit und Leckagefreiheit zu gewährleisten. ^{[ 22 ]}

• 2015

• März: Erster Brennvorgang der Vergasungsanlagen erfolgreich abgeschlossen. Die Vergasungsanlagen, das Herzstück des Projekts, sind darauf ausgelegt, Braunkohle in Synthesegas (Syngas) umzuwandeln, das zur Stromerzeugung genutzt wird. ^{[ 23 ]}
• Mai: Die South Mississippi Electric Power Association beschloss, keine 15-prozentige Beteiligung am Kemper-Projekt zu erwerben. ^{[ 2 ]}
• September: Mississippi Power hat den geplanten Fertigstellungstermin auf einen Zeitpunkt nach dem 19. April 2016 verschoben. Aufgrund dieser Verzögerung muss das Unternehmen 234 Millionen US-Dollar an Investitionssteuergutschriften an den Internal Revenue Service zurückzahlen . ^{[ 24 ]}

• 2016

• März: Southern Co. meldete der US-Börsenaufsichtsbehörde (SEC) , dass die Kosten des Kemper-Projekts aufgrund von „Reparaturen und Umbauten“ gestiegen seien. Die aktualisierten Projektkosten beliefen sich auf 6,6 Milliarden US-Dollar. ^{[ 25 ]}
• Juli: Der erste von zwei Vergasungsreaktoren produziert Synthesegas. ^{[ 26 ]}
• September: Der zweite von zwei Vergasungsreaktoren produziert Synthesegas. ^{[ 27 ]}
• Oktober: Das Kraftwerk erzeugt Strom aus Synthesegas im ersten von zwei Vergasungsreaktoren. ^{[ 28 ]}

• 2017

• März: Southern Co. entdeckte Lecks, die dazu führen werden, dass der geplante Abschluss des Projekts Mitte März nicht erreicht werden kann. ^{[ 29 ]}
• Juni: Das Kraftwerk Kemper stellt die Kohlevergasung ein. ^{[ 9 ]}

• Oktober 2021: Die Vergasungsanlage wurde abgerissen ^{[ 30 ].}

Braunkohle ist eine weiche, bräunlich-schwarze Kohle mit dem niedrigsten Energiegehalt aller Kohlearten. Außerdem ist sie bei der Verbrennung sehr umweltschädlich. ^{[ 31 ]}

Laut dem Lignite Energy Council werden etwa 79 Prozent der Braunkohle zur Stromerzeugung, 13,5 Prozent zur Herstellung von synthetischem Erdgas und 7,5 Prozent zur Produktion von Düngemitteln verwendet. Mississippi verfügt über geschätzte fünf Milliarden Tonnen Kohlevorräte, die fast ausschließlich aus eozäner Braunkohle bestehen. Die wirtschaftlich abbaubaren Braunkohleflöze sind typischerweise zwischen 60 und 270 Zentimeter mächtig. Mississippis Braunkohlevorkommen entsprechen etwa 13 Prozent der gesamten US-amerikanischen Braunkohlereserven. ^{[ 32 ]}

Das Kraftwerk Kemper sollte monatlich etwa 375.000 Tonnen lokal abgebauten Braunkohle verbrauchen, was über die geplante 40-jährige Betriebsdauer des Kraftwerks fast 185 Millionen Tonnen entspricht. ^{[ 33 ]} Die TRIG-Technologie kann Braunkohle nutzen, was auch ein entscheidender Faktor für die Weiterentwicklung dieser Technologie ist. ^{[ 34 ]}

Das Kemper-Kraftwerk von Mississippi Power war als integriertes Gas- und Dampfkraftwerk (IGCC) geplant, das die sogenannte „Transportintegrierte Gasifizierung“ (TRIG) nutzen sollte, um Braunkohle – die auf dem Kemper-Gelände abgebaut wurde – in Synthesegas umzuwandeln . [ 35 ] ^{Das Erdgas sollte} dann Turbinen zur Stromerzeugung antreiben. ^{[ 36 ]}

Mississippi Power erklärte, dass das Unternehmen durch die Hinzunahme von Kohle zu seinen Energiequellen ein ausgewogeneres Brennstoffportfolio anstrebe und die Abhängigkeit von einer einzelnen Energieform verringern wolle. ^{[ 37 ]} Schätzungsweise vier Milliarden Tonnen Braunkohle stünden zur Verfügung. ^{[ 35 ]}

Bei Erfolg wäre das Kemper-Projekt die zweite TRIG-Anlage in den Vereinigten Staaten gewesen. ^{[ 35 ]} Die Stromerzeugung aus Kohle auf diese Weise erzeugt enorme Mengen an Kohlendioxid, und Mississippi Power hoffte, dass 65 Prozent des Kohlendioxids abgeschieden und zur verbesserten Erdölgewinnung in benachbarten Ölfeldern genutzt werden könnten . ^{[ 35 ]}

TRIG wurde vom Energieministerium , der Southern Company und KBR in der Power Systems Development Facility in Wilsonville, Alabama, entwickelt. ^{[ 38 ]}

Southern Company erklärte, dass TRIG ein überlegenes Kohlevergasungsverfahren mit geringen Umweltauswirkungen sei. Die TRIG-Technologie kann Braunkohle nutzen, die mehr als die Hälfte der weltweiten Kohlevorräte ausmacht und das globale Interesse an der Anlage geweckt hat. ^{[ 39 ] [ 40 ]}

Das Power Magazine veröffentlichte im April 2013 einen Artikel, der die Technologie detailliert erläuterte. Darin heißt es: „Kommerzielle TRIG-Anlagen können so konstruiert werden, dass sie hohe Umweltstandards für SO₂ , NOₓ _, Staubemissionen, Quecksilber und CO₂ _erfüllen . Kostenanalysen auf Basis umfassender Konstruktionsplanungen haben gezeigt, dass die wirtschaftlichen Vorteile des luftgeblasenen Transportvergasers gegenüber anderen Systemen auch dann erhalten bleiben, wenn die CO₂ _{- Abscheidung} und -Speicherung in die Konstruktion integriert werden.“ ^{[ 41 ]}

Wäre die im Kemper-Projekt eingesetzte Technologie zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung erfolgreich gewesen, wäre es das erste saubere Kohlekraftwerk der USA gewesen. ^{[ 6 ]} Der Bedarf an dieser Technologie resultiert aus jahrzehntelangen Debatten führender Energieunternehmen darüber, wie die Kohlendioxidemissionen in die Erdatmosphäre minimiert werden können. ^{[ 42 ]} Im Jahr 2013 lag der Anteil der Kohle am US-Energieverbrauch bei 40 % und dominierte damit alle anderen Energiequellen. ^{[ 43 ]} Da die Nachfrage nach Kohle nicht sank, investierten Mississippi Power, Southern Company, KBR und das Energieministerium in Technologien zur Abscheidung von Emissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe. ^{[ 44 ]} Die Investoren argumentierten, die im Kemper-Projekt eingesetzte Technologie für saubere Kohle werde weltweit Anwendung finden und den Kunden in Mississippi Gewinne einbringen. ^{[ 45 ]}

Umweltschützer geben an, dass saubere Kohle nicht möglich sei, da weiterhin Emissionen in die Atmosphäre gelangen würden. ^{[ 46 ]}

Die CO₂-Abscheidung und -Speicherung (CCS), auch als CO₂-Abscheidung und -Speicherung bezeichnet , ist eine Technologie, die bis zu 90 % der Kohlendioxidemissionen (CO₂) abscheiden kann _. [ ^{47 ] CCS} nutzt eine Kombination verschiedener Technologien, um das bei Verbrennungsprozessen freigesetzte CO₂ abzuscheiden _, es zu einem geeigneten Speicherort zu transportieren und es schließlich (typischerweise tief unter der Erde) zu speichern, wo es nicht in die Atmosphäre gelangen und somit zum Klimawandel beitragen kann. Zu den Möglichkeiten der CO₂ _- Speicherung gehören Salzformationen und Erdölquellen, wo das abgeschiedene CO₂ _zur Steigerung der Erdölförderung eingesetzt werden kann. ^{[ 48 ]}

Aufgrund der weltweit steigenden Energienachfrage wird ein Anstieg des Verbrauchs fossiler Brennstoffe bis 2035 erwartet, was zu höheren CO₂-Emissionen führen _wird . ^{[ 49 ]}

Die CO₂- gestützte Erdölförderung (CO₂ _{- EOR) erhöht die aus einem unterirdischen} Erdölreservoir gewonnene Ölmenge . Durch das Einpumpen von CO₂ _in das Reservoir wird zuvor nicht förderbares Öl an die Oberfläche gedrückt und ist somit erreichbar. Das US-Energieministerium gibt an, dass dadurch zusätzlich 30 bis 60 Prozent der ursprünglich förderbaren Ölmenge gewonnen werden können. ^{[ 50 ]} Sobald das gesamte förderbare Öl gefördert ist, kann das erschöpfte Reservoir als Speicher für das CO₂ _dienen . ^{[ 51 ]}

_{Die Kemper-Anlage sollte über eine 96 Kilometer lange Pipeline das abgeschiedene CO₂} zu benachbarten Ölreserven transportieren, um dort die Ölgewinnung zu verbessern . ^{[ 14 ]} Die Anlage sollte jährlich 3 Millionen Tonnen CO₂ abscheiden _. [ ^{14 ] Im} März 2014 berichtete der Guardian , dass das abgeschiedene CO₂ _an zwei Unternehmen in Mississippi zur verbesserten Ölgewinnung weitergeleitet werden sollte. ^{[ 52 ]}

Das US-Energieministerium, die Southern Company und das Bauleitungsunternehmen KBR (Kellogg, Brown & Root) arbeiteten gemeinsam in der Power Systems Development Facility (PSDF) in Wilsonville, Alabama, an der Entwicklung des Verfahrens Transport Integrated Gasification (TRIG). Diese Entwicklung begann 1996, und die Vergaserkonstruktion des Kohlekraftwerks Kemper der Southern Company basiert auf dieser Forschung und Entwicklung. Die Technologie ist besonders kosteneffizient bei der Verwendung von Kohle mit niedrigem Heizwert, hohem Feuchtigkeits- oder hohem Aschegehalt, einschließlich Braunkohle. ^{[ 53 ]}

Laut dem US-Energieministerium ist die Kohlevergasung eine der vielseitigsten und saubersten Methoden, Kohle in Strom, Wasserstoff und andere wertvolle Energieprodukte umzuwandeln. Anstatt Kohle direkt zu verbrennen, wird sie bei der Vergasung (einem thermochemischen Prozess) in ihre chemischen Grundbestandteile zerlegt. ^{[ 54 ]}

Die Technologie zur Umwandlung von Kohle in Gas im kommerziellen Maßstab wird seit den 1970er Jahren entwickelt und ist seit Mitte der 1980er Jahre im Einsatz. ^{[ 55 ]}

Die TRIG-Technologie, abgeleitet von den in der petrochemischen Industrie eingesetzten Fluid- Catalytic- Cracking-Anlagen , nutzt eine druckbeaufschlagte, zirkulierende Wirbelschichtanlage . Das Transportvergasungssystem zeichnet sich durch höhere Wirkungsgrade aus und kann auch minderwertige Kohlen wie Braunkohle verarbeiten. ^{[ 56 ]} Kommerzielle TRIG-Anlagen lassen sich zudem so auslegen, dass sie hohe Umweltstandards für Schwefeldioxid , Stickstoffdioxid , Staubemissionen, Quecksilber und Kohlendioxid erfüllen . Kostenanalysen, basierend auf dem Design des Kohlekraftwerks Kemper, haben gezeigt, dass die wirtschaftlichen Vorteile des luftgeblasenen Transportvergasers im Vergleich zu anderen Systemen auch dann erhalten bleiben, wenn Methoden zur Kohlendioxidabscheidung und -speicherung in das Design integriert werden. ^{[ 57 ]}

Der bis dato größte Transportvergaser nahm 1996 im PSDF der Southern Company seinen Betrieb auf . Vergaser und Hilfseinrichtungen vor Ort wurden so dimensioniert, dass sie verlässliche Daten für eine sichere Skalierung auf kommerziellen Maßstab lieferten. Die Demonstrationsanlage erwies sich als einfach zu bedienen und zu steuern und erreichte über 15.600 Vergasungsstunden. Der Vergaser im Demonstrationsmaßstab vergaste erfolgreich hochfeuchte Braunkohle aus der Red Hills Mine in Mississippi in vier separaten Testkampagnen über mehr als 2.300 Betriebsstunden. Bei Braunkohle arbeitete der Transportvergaser unter verschiedenen Bedingungen reibungslos und bestätigte damit die Auslegung des Vergasers für Kemper County. ^{[ 57 ]}

Im Februar 2015 entschied der Oberste Gerichtshof von Mississippi , dass Mississippi Power 186.000 Stromkunden in Süd-Mississippi die durch das Kemper-Projekt verursachten Strompreiserhöhungen erstatten muss. ^{[ 58 ]} Diese Gebühren basieren auf dem „Baseload Act“ von Mississippi, der es Mississippi Power erlaubt, den Stromkunden die Kosten für im Bau befindliche Kraftwerke in Rechnung zu stellen.

Im Mai 2016 gaben die Southern Company und ihre Tochtergesellschaft Mississippi Power bekannt, dass die US-Börsenaufsichtsbehörde (Securities and Exchange Commission) wegen Kostenüberschreitungen beim Kemper-Projekt gegen sie ermittelt . ^{[ 59 ]} Das Projekt hatte sich wiederholt verzögert, und die Kosten waren von 2,88 Milliarden US-Dollar auf 6,7 Milliarden US-Dollar gestiegen. ^{[ 1 ]}

Im Juni 2016 wurde Mississippi Power von Treetop Midstream Services wegen der Kündigung eines Vertrags zur Abnahme von Kohlendioxid aus dem Kemper-Projekt im Rahmen der CO₂-Abscheidung und -Speicherung verklagt . ^{[ 60 ]} Treetop hatte einen Vertrag zum Kauf von Kohlendioxid aus dem Kemper-Kraftwerk abgeschlossen und eine Pipeline zur Gasannahme errichtet. Treetop warf Mississippi Power vor, den Projektbeginn des Kemper-Projekts arglistig und vorsätzlich falsch dargestellt und verschwiegen zu haben. Mississippi Power wies die Klage jedoch als unbegründet zurück.

Es wurde außerdem festgestellt, dass das Unternehmen einen Whistleblower , der mutmaßliche Falschaussagen des Managements kritisiert hatte, unrechtmäßig entlassen hatte . ^{[ 61 ]}

Umweltgruppen argumentieren, dass das Projekt ein kostspieliges Unterfangen sei, das nur begrenzten Nutzen biete. Im Jahr 2011 führten der Sierra Club und die Organisationen Bridge the Gulf die Bemühungen an, das US Army Corps of Engineers dazu zu bewegen, die erforderlichen Genehmigungen für die Auffüllung von Feuchtgebieten zu verweigern , die die Mississippi Company für den Bau der Anlagen hätte auffüllen müssen. ^{[ 62 ]}

Die Ortsgruppe des Sierra Club in Mississippi argumentiert, dass der geplante Standort der Anlagen unberührt bleiben müsse. Sie befürchtet, dass die Lage der Anlagen in einem Feuchtgebiet die Umwelt durch kontaminiertes Oberflächenwasser verschmutzen wird. ^{[ 63 ]} Zudem befürchtet sie, dass der Braunkohleabbau die Umwelt schädigen und viele Einwohner Mississippis zur Umsiedlung zwingen wird. Zu den Ausgleichsmaßnahmen gehörten die Aufwertung von 12,5 Hektar Feuchtgebiet, 42 Hektar Uferstreifen und etwa 914 Meter Bachlauf. ^{[ 64 ] [ 65 ]} In einer Vereinbarung mit der Stadt Meridian nutzt das Werk städtisches Abwasser als einzige Wasserquelle. ^{[ 66 ]} Darüber hinaus handelt es sich beim Kemper-Projekt um eine abwasserfreie Anlage. Daher wird kein aufbereitetes Wasser aus dem Werk in Flüsse, Bäche oder Ströme eingeleitet. ^{[ 67 ]}

Mississippis Gouverneur Haley Barbour lobte das geplante Projekt und dessen Potenzial, Mississippi landesweit in den Vordergrund zu rücken, insbesondere weil es das erste US-amerikanische Kraftwerk im kommerziellen Maßstab mit CO₂- Abscheidung wäre . ^{[ 68 ]} Auch der ehemalige Sprecher des Repräsentantenhauses, Newt Gingrich , sprach sich für das Kemper-Projekt aus und erklärte, es habe seiner Meinung nach das Potenzial, das weltweit wichtigste Experiment zur Stromerzeugung zu werden. Gingrichs abschließende Worte der Ermutigung für das Kemper-Projekt und den Bundesstaat Mississippi lauteten: „Sie haben die Chance, in den nächsten 10 bis 20 Jahren eine herausragende Führungsrolle im Land einzunehmen.“ ^{[ 69 ]}

Das Kemper-Projekt erhielt schätzungsweise 270 Millionen US-Dollar an Fördermitteln des US-Energieministeriums, nachdem der Plan der Southern Company für das geplante Gasifizierungsprojekt in Orlando gescheitert war, da Florida kein Interesse an weiteren Kohlekraftwerken hatte . ^{[ 68 ]} Diese Gelder wurden im Dezember 2008 von Florida nach Mississippi umgeleitet, nachdem die Lobbyfirma BGR Group von Haley Barbour in Washington, D.C. , auf die Umverteilung gedrängt hatte. ^{[ 68 ]} Die Southern Company ist seit 1999 Kunde der BGR Group und hat laut Offenlegungsdokumenten für Lobbyarbeit insgesamt 2,6 Millionen US-Dollar an die Firma gezahlt. ^{[ 68 ]} Die Southern Company behauptet, Gouverneur Barbour habe ihr keinerlei Unterstützung bei der Beschaffung zusätzlicher Fördermittel zukommen lassen. ^{[ 68 ]} Die Website der BGR Group hat alle Verbindungen zur Southern Company entfernt. ^{[ 70 ]}

Das Gesetz des Bundesstaates Mississippi wurde geändert, um die Kosten für den Bau der Anlage den Stromkunden in Rechnung zu stellen. ^{[ 71 ]} Im Jahr 2017 empfahl die Mississippi Public Service Commission, dass die Anlage Erdgas anstelle von Synthesegas aus Kohle verbrennen sollte, um das Risiko weiterer Strompreiserhöhungen für die Verbraucher zu vermeiden. ^{[ 9 ]}

Das Kraftwerk verfehlte alle seine Ziele, und die Pläne für eine Stromerzeugung aus „sauberer Kohle“ wurden im Juli 2017 aufgegeben. Es wird erwartet, dass das Kraftwerk künftig ausschließlich mit Erdgas betrieben wird. ^{[ 72 ] [ 73 ]}

• Petra Nova , ein CCS-Projekt für das Kraftwerk WA Parish in Texas