Globale Energiemarktforschung: Überkritische Lösungen für unsere Energiezukunft

---

The energy demands of a growing world never cease. Unfortunately, past ways of providing power, particularly coal, are becoming less viable due to increased regulation centered on environmental concerns and human health protection. The coal plants of the past are entering obsolescence as the world turns to shale gas extraction and clean power sources such as solar, wind, and geothermal to meet the global energy needs of tomorrow. Combined cycle technologies are replacing coal-fired plants, creating profitable markets for gas and steam turbines. Meanwhile, we improve existing technologies and uncover new and exciting ways of providing the power sources that will energize the 21^st Jahrhundert.

Ist die Kohle tot? Weit gefehlt. China, Indien und andere Schwellenländer brauchen für ihre rasante Entwicklung günstige Kohle, und neue saubere Kohletechnologien können Energie effizienter und mit weniger Umweltbelastung bereitstellen. Die Verbreitung von GuD-Kraftwerken und die Wiederaufnahme der Kernenergieproduktion nach Fukushima haben eine wachsende Nachfrage nach Dampf- und Gasturbinen geschaffen. Neue Analyse von Frost & Sullivan, Globale Gas- und Dampfturbinenmärkte, finds that the market earned revenues of $32.51 billion in 2013 and estimates this to reach $43.49 billion in 2020.₁ Erneuerbare Energien sind die Zukunft, doch Energiequellen wie Wind und Sonne sind bislang nicht in der Lage, die Menge an Elektrizität zu liefern, die eine energiehungrige Welt benötigt.

In this report SIS International Research endeavors to uncover evolving energy trends from a power equipment manufacturer’s point-of-view, particularly with regards to coal consumption. We’ll examine global micro-trends related to supercritical, ultra super critical and advanced super critical steam generators. We’ll also factor in climate change, industrial consolidation, and government policies on the evolution of the energy equipment industry. Our C.I Team recently held in-depth discussions with many key figures inside the power industry to gauge their views on our global energy future as they see it. 

Welche Faktoren beeinflussen die Energiebranche am meisten?

Die Ära der Kohleverstromung hat in den letzten Jahren stetig abgenommen. In der Vergangenheit machte Kohle etwa 551 TP3T des US-Marktes aus. Heute dürfte diese Zahl weniger als 451 TP3T betragen. Neue Vorschriften in Bezug auf CO2-Emissionen und die Verbrennung fossiler Brennstoffe haben erhebliche Auswirkungen auf die Kohleindustrie gehabt, und der Betrieb einiger Kohlekraftwerke ist schlicht zu teuer geworden. Im Juni 2014 legte die EPA einen Clean Power Plan vor, der darauf abzielt, „ein erschwingliches, zuverlässiges Energiesystem aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die Umweltverschmutzung zu reduzieren und unsere Gesundheit und Umwelt zu schützen“. ₂ The Clean Power Plan mandates that plants that burn fossil fuels must cut their carbon emissions by 30% in an attempt to slow climate change. Opponents of the plan fear that it could ultimately lead to job layoffs and plant closures.

Utilities today are questioning the comparative value of retrofitting older plants with expensive air-quality control systems to keep them compliant, versus installing new gas-fired combined cycle plants. They are finding that the old plants are not cost-competitive when the price of natural gas is $2 to $3 per million BTU. Uncertainty about regulations and the future direction of energy consumption has created ambivalence in the energy sector, especially with President Obama being particularly vocal about the downside of coal. Some in the industry feel power providers will wait to see who takes the White House in 2016 before they make plans or continue changing the way they generate power.

Still others feel a broader paradigm shift will need to occur, possibly related to electric vehicles and the energy demand they would create for lithium-ion production or hydrogen cell manufacturing. Ultimately, momentum is swinging away from oil and gas-powered cars. It is a slow transition because gasoline, despite its environmental liabilities, has been a tremendously useful transportation fuel.

Bundesvorschriften sorgen für große Unsicherheit

In den USA ist derzeit ein Rückgang bei den Aufträgen für die Modernisierung von Kohlekraftwerken zu verzeichnen, der hauptsächlich auf bundesstaatliche Vorschriften zurückzuführen ist. Die weit verbreitete Unsicherheit hinsichtlich der Energiepolitik der Bundesregierung lässt Unternehmen zögern, in die Gas- und Dampfturbinentechnik zu investieren, obwohl diese vielversprechend ist. Nach Fukushima erstreckt sich diese Zurückhaltung auch auf den Atomsektor. Erneuerbare Energien können bisher nicht genug Strom erzeugen, um den weltweiten Bedarf zu decken, sodass eine Reduzierung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe um 30% bis 2030 unwahrscheinlich erscheint.

Die National Association of Clean Air Agencies unterstützt die vorgeschlagenen Regelungen, warnt jedoch, dass „die bevorstehenden regulatorischen und ressourcenmäßigen Herausforderungen gewaltig sind“.₃ Wie nicht anders zu erwarten, gehen die Meinungen häufig entlang politischer Linien auseinander: Viele fortschrittliche und umweltbewusste Gesetzgeber begrüßen die Vorschriften, während Konservative den möglichen Verlust von Einnahmen und Arbeitsplätzen beklagen. 

Regardless of these opinions, it would seem evident that coal will rebound in one form or another to augment nuclear power, renewables, natural gas, and combined cycle; all in the interest of meeting global energy demands. 15 years ago there was a push towards combined cycle natural gas-fired plants, so there were a good deal of steam turbine and gas applications. Some cite the Enron fiasco of 2001 as a catalyst for the subsequent build-out of modernized coal plants with new steam turbine equipment and boilers. There has also been a significant modernization of steam cycles for nuclear plants as utilities try to get as much as they can from their existing thermal energy and steam cycle capabilities, but more capacity will be required. Investors are waiting to see if the industry migrates away from central generation to distributed localized smaller packaged gas turbines or fuel cells.

Trotz der Technologien zur Kohlenstoffabscheidung ist die Zukunft der Kohleproduktion in den USA im Fluss und vieles hängt möglicherweise davon ab, in welche Richtung der politische Wind im Jahr 2016 weht. Ein Insider meinte, dass nur noch 200 bis 250 Gigawatt Kohle übrig seien. Konkurrierende Energielösungen wie Erdgas und erneuerbare Energien werden die Nachfrage nach Dampfgeneratoren in den USA letztlich zum Erliegen bringen, doch viele Schwellenregionen und -nationen könnten in den kommenden Jahren Kohle als kostengünstige Energieoption in Betracht ziehen.

Chinas Erwachen Umwelt Bewusstsein

„Die chinesischen Gesetzgeber haben die ersten Änderungen am Umweltschutzgesetz des Landes seit 25 Jahren verabschiedet und versprechen den Umweltbehörden größere Befugnisse und härtere Strafen für Umweltverschmutzer. Die Änderungen … werden es den Behörden ermöglichen, Firmenchefs 15 Tage lang festzuhalten, wenn sie keine Umweltverträglichkeitsprüfungen durchführen oder Warnungen, mit der Umweltverschmutzung aufzuhören, ignorieren.“

China ist sich zunehmend der Umweltprobleme bewusst und wird in Zukunft die effektivsten Technologien einsetzen, um den klimatologischen Einschränkungen zu begegnen. Das Land entwickelt rasch die Infrastruktur, um so schnell wie möglich Strom ins Netz zu bringen, was kurzfristig eine weitere Abhängigkeit von Kohlekraftwerken erforderlich macht. Im letzten Jahrzehnt haben chinesische Versorgungsunternehmen viel Material für Dampfturbinen gekauft, beispielsweise Wäscher, die Schwefeldioxid und Stickstoff entfernen. Es wird erwartet, dass sie weiterhin überkritische Anlagen und Technologien entwickeln müssen, um die Effizienz zu steigern. 

Die Chinesen werden im Laufe der Zeit weitere Kernkraftwerke bauen und sich langsam von der Übergangslösung der Kohleenergieproduktion abwenden. In den nächsten 25 Jahren werden sie aggressiv das Ziel verfolgen, bis zu 501 TP3T ihres Strombedarfs durch Kernenergie zu decken. Dies bietet OEMs, die China dabei helfen können, dieses Kapazitätsziel in Zukunft zu erreichen, gute Chancen. Wie die USA werden sie auch durch den Ausbau der Fracking-Aktivitäten mehr Erdgas finden und nutzen. Letztendlich werden Erdgas und Kernenergie Chinas derzeitige Abhängigkeit von Kohlekraftwerken verringern.

Die globalen Auswirkungen von Schiefergas auf die Entwicklung von Kohlekraftwerken

In Nordamerika wie in China bestimmen Umweltauflagen die Zukunft der Energieproduktion. Der Schiefergasboom hat auch die Energieversorger dazu veranlasst, Kohlekraftwerke auf Gas umzustellen oder neu gasbefeuerte Anlagen. Allerdings verursachen die Kosten für die Erdgasförderung im Gegensatz zum niedrigen Ölpreis Probleme im Gassektor. Laut Bloomberg New Energy Finance  „Selbst wenn der Rohölpreis leicht steigt und sich bei $75 pro Barrel stabilisiert – was Goldman Sachs einst erwartete – 19 der Schieferölreserven des Landes wird nicht mehr rentabel sein.“

Weltweit nimmt die Kohleverstromung noch immer zu, wenn auch langsamer als in den Vorjahren. Indien und China sehen Kohle nach wie vor als günstige Energiequelle, und diese beiden Schwellenländer bieten Anlagenherstellern eine echte Chance, Gewinne zu machen. In den nächsten 20 Jahren wird Indien voraussichtlich weitere 150 GW Kohleverstromung erzeugen.

Europäische Wege zur Energieversorgung        

Es gibt keinen endgültigen Konsens zwischen den europäischen Ländern, wenn es darum geht, den zukünftigen Energiebedarf zu decken. Jedes EU-Land hat seine eigenen energiepolitischen Herausforderungen zu bewältigen, sowohl in wirtschaftlicher als auch in ökologischer Hinsicht. Die meisten Länder in Europa sind gegen den weiteren Ausbau von Kohlekraftwerken. Gleichzeitig versucht Europa, nach der Nuklearkatastrophe von Fukushima Atomkraftwerke „abzuschalten“. Leider werden erneuerbare Energiequellen allein den Energiebedarf der europäischen Länder nicht decken können, wie Joachim Knebel, Chefwissenschaftler am renommierten deutschen Karlsruher Institut für Technologie, vor kurzem betonte, als er sagte: „Es ist leicht zu sagen: ‚Lasst uns einfach auf erneuerbare Energien setzen‘, und ich bin ziemlich sicher, dass wir eines Tages ohne Atomkraft auskommen können, aber das ist zu abrupt.“₆

Deutschland beabsichtigt, bis 2022 die Nutzung von Atomkraftwerken schrittweise einzustellen. Um die Lücke zu schließen, hat das Land eine enorme Menge an Solar- und Ökostromerzeugungstechnologie gekauft und hofft, seine Windkraftproduktion durch Gas- und Dampfturbinenkraftwerke zu ergänzen. Da es keine nennenswerte Kohle- oder Atomstromerzeugung gibt, sind die Strompreise in Deutschland in die Höhe geschossen. Es gibt auch widersprüchliche und umstrittene Berichte, dass Deutschland Atomstrom aus Frankreich und/oder der Tschechischen Republik importiert. Da es nicht möglich ist, genügend Strom aus erneuerbaren Energien zu erzeugen, steigt der Druck, mehr Kohle- und Atomenergie zu nutzen. Nur die Zeit wird zeigen, wie sich die Entwicklung in Deutschland entwickelt. Branchenkenner meinen, dass es noch 10 Jahre dauern könnte, bis dort echte Lösungen gefunden werden. Die meisten Experten gehen davon aus, dass Frankreich und Deutschland in den kommenden Jahren weiterhin weitere Gas- und Dampfturbinenkraftwerke bauen werden.

Großbritannien verbraucht noch immer viel Gas und Öl aus der Nordsee, hat jedoch, wie die meisten Länder der EU, keinen Zugang zu dem, was die USA als billiges Erdgas bezeichnen würden. Da Großbritannien nicht das Wachstum erlebt, das andere Teile der Welt haben, kann das Land einige der älteren Kohlekraftwerke einfach schließen, da es keinen Stromhunger hat. An diesem Punkt sind die Hauptgründe für die Energiewende Umwelt- und Sicherheitsbedenken.

Europas Energieabhängigkeit von Russland

„Letztes Jahr stellte Russland die Gaslieferungen an die Ukraine wegen eines Streits über unbezahlte Rechnungen ab. Die Gaslieferungen wurden wieder aufgenommen, nachdem die (Europäische) Kommission eine Einigung vermittelt hatte. Sie hat ein starkes Interesse daran, die Versorgung der Ukraine sicherzustellen, da die Ukraine die wichtigste Transitroute für russisches Gas in die Europäische Union ist. Die EU ist bestrebt, ihre Abhängigkeit von russischem Gas zu verringern, das etwa 30 Prozent der EU-Versorgung ausmacht, und entwickelt eine Route namens Südkorridor, um aserbaidschanisches Gas sowie Brennstoffe von anderen nichtrussischen Lieferanten in die Ukraine zu liefern.“₇

Europa ist bei der Erdgasversorgung in hohem Maße auf Russland angewiesen. Im Gegensatz zu den USA profitieren die Europäer nicht von der günstigen Erdgasversorgung; daher sind die Preise dort drei- bis viermal so hoch. Die europäischen Länder werden weiterhin nach alternativen Energielieferanten suchen, um Russlands Einfluss bei ihren Energietransaktionen zu verringern. Die meisten glauben, dass sie Kohlekraftwerke auch weiterhin in nennenswertem Umfang meiden und erneuerbare Energien als ihre zukünftige Energiequelle betrachten werden.

Im März 2015 berichtete Bloomberg.com, dass die europäischen Kohlepreise aufgrund eines globalen Brennstoffüberschusses auf den niedrigsten Stand seit sieben Jahren gefallen seien, da die Regierungen der Welt weiterhin von der Verbrennung fossiler Brennstoffe abrücken. Als Hauptgrund für den Preisverfall wird eine nachlassende Nachfrage nach Kohle aus China, dem größten Verbraucher, angesehen.

rt.com

Die Folgen von Fukushima für die globale Atomenergie Produktion

„Japan war früher einer der weltweit größten Produzenten von nuklear erzeugtem Strom und hat sich nach der Kernschmelze in Fukushima Dai-ichi und der darauffolgenden Abschaltung der Atomkraftwerke des Landes stark auf fossile Brennstoffe verlassen. Im Jahr 2013, als fast alle Atomkraftwerke Japans abgeschaltet wurden, bestanden mehr als 861 TP3T des japanischen Stromerzeugungsmix aus fossilen Brennstoffen. Im Jahr 2014 betrug die Stromerzeugung aus Atomkraftwerken in Japan null. Die japanische Regierung plant, 2015 einige Atomkraftwerke ans Netz zu bringen.“₈

Die Japaner sind verständlicherweise besorgt um die öffentliche Sicherheit in der Zukunft. Leider sind sie trotz jüngster Bemühungen, die Solar- und Windkraftkapazitäten auszubauen, sehr abhängig von der Produktion von Atomenergie. Nach Fukushima wollte Japan sein Atomprogramm ganz einstellen und auf andere Energiequellen zurückgreifen. Weitere Studien haben jedoch gezeigt, dass es für das Land wirtschaftlich nicht machbar ist, vollständig auf Atomenergie zu verzichten.

Wenn japanische Atomkraftwerke wieder ans Netz gehen, werden sie ihre Anlagenkonstruktionen ändern, um künftige Katastrophen zu verhindern. Neuere Anlagen werden passiver und sicherer sein. Der Westinghouse AP1000 ist ein Reaktor, der Katastrophen wie der von Fukushima standhalten soll. Obwohl es für Japan nicht kosteneffizient ist, neue Kohlekraftwerke oder Gaskraftwerke zu bauen, haben Japan und Deutschland maßgeblich zur Entwicklung überkritischer und ultra-überkritischer Kohleverbrennungstechnologien beigetragen, um den Prozess kostengünstiger und wettbewerbsfähiger zu machen.

Reform des japanischen Stromsystems

Nach der Katastrophe von Fukushima erließ das japanische Kabinett im April 2013 eine Politik zur Reform des Elektrizitätssystems. Diese dreistufige Politik konzentriert sich auf die Ausweitung des Betriebs großflächiger Stromnetze, die Liberalisierung der Einzelhandelsmärkte und der Stromerzeugung sowie auf Gesetzentwürfe zur rechtlichen Strukturtrennung zur Überarbeitung des Electricity Business Act, die dem Parlament im Jahr 2015 vorgelegt werden sollen.

Die Politik zur Reform des Elektrizitätssystems trennt die Versorgungsunternehmen von der Stromverteilung und schafft einen ganz anderen Markt als in den USA. Um die Energieinfrastruktur des Landes nach Fukushima zu stabilisieren, hat die japanische Regierung strenge Betriebsvorschriften für Energieunternehmen erlassen, anstatt ihnen zu erlauben, miteinander zu konkurrieren. Derzeit liefern die Tokyo Electric Power Company und die Kansai Power Company fast 981 TP3T des japanischen Stroms. Der Zugang zu ihren Übertragungsleitungen ist schwierig und erschwert neuen Unternehmen den Markteintritt enorm.

In den USA können neue Stromproduzenten ein neues Kraftwerk errichten und die Energieversorger sind häufig dazu verpflichtet, den Strom zu kaufen, der billiger ist als der, den sie selbst erzeugen können. Wie immer wird zwischen Politikern, dem Energiesektor und der Öffentlichkeit viel über die relativen Vorteile einer Regulierung gegenüber einer Deregulierung der Energiebranche diskutiert. In diesem Fall ist der Energiesektor ein Bereich, in dem staatliche Eingriffe nützlich sein können, um die Milliarden von Dollar bereitzustellen, die für die Kapitalisierung und Schaffung von Großprojekten erforderlich sind, die Millionen von Menschen mit Energie versorgen können.

In Zukunft könnte Japan auf Erdgas und Gas-und-Dampf-Kombikraftwerke setzen und Turbinen zur Stromerzeugung nutzen. Das Land der aufgehenden Sonne steht vor einzigartigen geografischen Herausforderungen, die seine Strategien und Entscheidungen in Bezug auf Energie beeinflussen. Es bleibt abzuwarten, wie sich die Regulierung von Erzeugung, Übertragung und Verteilung in den kommenden Jahren auf Japans Aussichten auswirken wird. Ähnliche Regulierungen wurden in Kalifornien mit gemischten Ergebnissen umgesetzt. Einige große Versorgungsunternehmen waren gezwungen, ihre Übertragungs- und Verteilungsanlagen zu verkaufen, was zu einer angespannten Situation bei Pacific Gas and Electric, San Diego Gas and Electric und Southern California Edison führte.

China und Indien halten an Atomambitionen fest

Der Nuklearunfall in Fukushima im Jahr 2011 machte die massiven Baupläne der Atomindustrie zunichte. Seitdem jedoch betrachten viele Länder die Kernenergie wieder als eine weiterhin praktikable und notwendige Methode zur Energieerzeugung im 21. Jahrhundert.^st Jahrhundert. Die Nachrichtenagentur Xinhua berichtet, dass der chinesische Staatsrat gerade grünes Licht für zwei neue Reaktoren in der Anlage Hongyanhe der General Nuclear Power Group gegeben hat. Die beiden Anlagen werden von der China General Nuclear Power Company (CGNPC) entworfen. Laut National Business Daily wird China seine nukleare Kapazität bis 2020 auf bis zu 58 GW steigern. Derzeit werden in China 25 Kernreaktoren gebaut. Einige Prognosen gehen davon aus, dass in den nächsten 20 Jahren bis zu 200 Reaktoren gebaut werden könnten.

In Indien haben Verhandlungen mit US-amerikanischen Atominteressenten über den zukünftigen Bau von Atomkraftwerken stattgefunden, doch die Unternehmensvertreter sind zurückhaltend, konkrete Details preiszugeben. Es wurde berichtet, dass „die indische Regierung plant, die inländische Kapazität zur Kernenergieerzeugung bis 2020-21 zu verdreifachen.“₉ Ungeachtet der Atomambitionen Indiens und der Umweltaspekte baut das Land weiterhin Kohlekraftwerke, die es aus wirtschaftlichen Gründen benötigt. Es wird aktiv Kohlekraftwerke errichten und gleichzeitig weiterhin nach Wegen suchen, die von ihm verursachte Umweltverschmutzung zu reduzieren. Obwohl Indien ein gewisses Maß an Erdgas nutzt, ist es unwahrscheinlich, dass es ausschließlich darauf umsteigen wird, es sei denn, es ist unbedingt erforderlich.

Schiefergas, Fukushima und die US-Atompolitik

Die Atompolitik in den USA wurde eindeutig stärker durch die Förderung von Schiefergas beeinflusst als durch die „Folgen“ der Folgen von Fukushima für die Industrie. Da aus Gas erzeugter Strom für weniger als $20 pro Stunde verfügbar ist, gibt es derzeit keinen großen Anreiz, Atomkraft zu nutzen. Es sieht auch so aus, als würde der Preis für Erdgas in naher Zukunft niedrig bleiben. Das soll nicht heißen, dass die Energieversorger kein Interesse daran hätten, Atomkraft in ihrem Portfolio zu haben, aber die Vorteile sind das Risiko derzeit nicht wert. Derzeit bieten Gas- und Dampfturbinenkraftwerke die besten Gewinnspannen für Energieversorger und Aktionäre. Die Erdgasförderung wird den Bau von Atomkraftwerken in den USA weiterhin verlangsamen, in anderen Teilen der Welt wird er jedoch zunehmen.

Die fortschreitende Marktdurchdringung erneuerbarer Energien

Da Kohlekraftwerke und Atomkraft aus Sicherheits- und Umweltgründen in der Kritik stehen, hat das wachsende Interesse an erneuerbaren Energiequellen den Fokus wieder auf Wind-, Solar-, Biomasse-, Erdwärme- und Wasserkraft gerichtet. Natürlich hat jede dieser Energiequellen ihre Nachteile und ihre heutigen Grenzen. Europa ist Vorreiter bei der Einführung grüner Energietechnologien, aber erneuerbare Energien können derzeit nicht so viel Energie erzeugen wie Kohle und Atomkraft. Trotz der Sicherheitsbedenken, die Fukushima aufgeworfen hat, wird die Atomkraft definitiv Teil der langfristigen globalen Energielösung sein.

Es wurde viel Arbeit in die Entwicklung wirklich „sauberer Kohle“ gesteckt. Dennoch glauben die Befürworter grüner Energie, dass das Leben nicht aufrechterhalten werden kann, wenn kontinuierlich Schwefeloxide und andere Schadstoffe in die Luft freigesetzt werden. Kohle ist leicht verfügbar und günstig, was sie zu einer notwendigen Alternative für Entwicklungsländer macht, aber der aktuelle Trend zu Erdgas und erneuerbaren Energien zeigt, dass Kohle auf lange Sicht ein Auslaufmodell sein könnte. Während die politische Debatte über den Klimawandel anhält, ist der Trend zu erneuerbaren Energien und saubereren Energiequellen in Gang. Die Bundesregierung hat Unternehmen viele vom IRS verwaltete, steuerbasierte Anreize geboten, um den Einsatz von Projekten im Bereich erneuerbarer Energien zu fördern, darunter den Renewable Electricity Production Tax Credit (PTC) und den Business Energy Investment Tax Credit (ITC).

Neue Berichte behaupten, dass die rasch fortschreitende Entwicklung der Photovoltaik dem Schiefergasboom bald ein Ende bereiten könnte. „In wenigen Jahren werden Solarkraftwerke in vielen Teilen der Welt den günstigsten verfügbaren Strom liefern. Bis 2025 werden die Kosten der Stromerzeugung in Mittel- und Südeuropa auf 4 bis 6 Cent pro Kilowattstunde gesunken sein, und bis 2050 sogar auf nur noch 2 bis 4 Cent.“ Dies sind die wichtigsten Schlussfolgerungen einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme, die vom deutschen Thinktank Agora Energiewende in Auftrag gegeben wurde.“₁₀

Atomkraft, Kohle und der Clean Power Plan

Die Auswirkungen der Nuklearkatastrophe von Fukushima Daiichi im Jahr 2011 dürfen nicht unterschätzt werden. Einige Länder wie Deutschland haben sofort ein Moratorium für die zukünftige Entwicklung der Kernenergie verhängt. Diese Länder haben jedoch festgestellt, dass es keine leichte Aufgabe ist, die Kapazitätslücke ohne Atomkraft zu schließen. Langsam nimmt der Bau neuer Anlagen in der Ukraine, Bulgarien, China, den USA, Großbritannien und anderswo Fahrt auf.  Die Abhängigkeit Europas von russischem Erdgas weckt auf dem Kontinent auch ein neuerliches Interesse an Kernenergie und Biomasse, denn politische und wirtschaftliche Probleme führen dazu, dass die Gaslieferungen unzuverlässig und wirtschaftlich nicht durchführbar sind.

In der Atomindustrie besteht derzeit ein Bedarf an Innovationen. Zu diesem Zweck werden Reaktoren der vierten Generation entwickelt und mehrere Unternehmen arbeiten an kleinen modularen Reaktoren, die durchaus die Welle der Zukunft sein könnten. Obwohl Fukushima die Entwicklung im Atomsektor vorübergehend verlangsamt haben mag, wurde in den letzten fünf Jahren mehr Geld für Forschung und Entwicklung in der Atomindustrie ausgegeben als in den letzten drei Jahrzehnten.

Auf der UN-Klimakonferenz in Kopenhagen im Jahr 2009 haben die Vereinigten Staaten vereinbart, die Treibhausgasemissionen bis 2020 auf 17% unter das Niveau von 2005 zu senken. Während die Versorgungsunternehmen daran arbeiten, die Anforderungen der Sauberer Energieplan, werden in den USA neue Atomkraftwerke gebaut und für die Zukunft sind weitere geplant, um die Energielücke zu schließen, die durch den Ausstieg aus Kohlekraftwerken entsteht. „Nach Vorhersagen der US-Umweltschutzbehörde (EPA) könnten aufgrund des von der Behörde vorgeschlagenen Clean Power Plan zwischen 2016 und 2020 fast 50 GW Grundlast-Kohlekraftwerke stillgelegt werden. Diese erwarteten Stilllegungen kommen zu den fast 70 GW fossil befeuerter Kraftwerke hinzu, die laut EPA aufgrund anderer EPA-Vorschriften stillgelegt wurden oder irgendwann in diesem Jahrzehnt stillgelegt werden. Insgesamt werden voraussichtlich über 120 GW installierte Leistung oder rund 33 Prozent der gesamten Kohlekraftwerke bis 2020 stillgelegt, was genug Strom wäre, um 60 Millionen Haushalte zu versorgen.“₁₁

Treiber für die Modernisierung von Kohlekraftwerken

Von innen heraus haben die Energieversorger zweierlei Beweggründe, wenn es darum geht, zu entscheiden, was mit den bestehenden Kohlekraftwerken geschehen soll. Der Clean Power Plan strebt eine Reduzierung des CO2-Fußabdrucks der USA bis 2030 an und fordert die Bundesstaaten auf, die Produktion von Treibhausgasen stark einzuschränken. Zu diesem Zweck müssen Kohlekraftwerke stillgelegt oder renoviert werden. „Die Bundesstaaten müssen bis zum 30. Juni 2016 zumindest einen ersten Plan vorlegen, aber sie können zwischen verschiedenen Methoden wählen, von der Ausweitung der Nutzung erneuerbarer Energien bis hin zur Einrichtung marktbasierter Systeme für den Emissionshandel.“₁₂ Viele Bundesstaaten könnten im Interesse eines Kompromisses mit den staatlichen Regulierungsstellen für die Qualität der Versorgung zusammenarbeiten, um ihren Plan durchzusetzen. Sie hoffen, dass sie Erdgasanlagen bauen dürfen, wenn sie sich bereit erklären, die Kohle abzubauen. Das ist ein klarer Trend.

In vielen Fällen können Kohlekraftwerke mit neuen sauberen Kohletechnologien modernisiert werden, aber dieser Prozess ist oft zu teuer, sodass die Unternehmen stattdessen völlig neue Anlagen bauen müssen. Die EPA ist definitiv einer der stärksten Motivatoren für Veränderungen innerhalb der US-Regierung, und während ihre Vorschriften strenger werden, wird sie Kohle weiterhin aus der Gesamtenergiegleichung verdrängen. Dennoch lässt sich nicht leugnen, dass erneuerbare Energien noch nicht ausreichen, um den weltweiten Energiebedarf zu decken. Viele sind der Meinung, dass die EPA der Haupttreiber und Katalysator für Veränderungen ist, der die meisten Unternehmen dazu zwingt, entweder Erdgas oder Kernenergie als Alternativen in Betracht zu ziehen.

Die Erzeugung von Atomenergie ist teuer und birgt Risiken für die öffentliche Sicherheit, wie der Atomunfall in Fukushima kürzlich gezeigt hat. Die Energieversorger wollen die Atomenergie in ihrem Portfolio behalten, um auch in Zukunft eine gewisse Brennstoffvielfalt zu gewährleisten. Die Produktion von Schiefergas ist sehr lukrativ, aber die Infrastruktur für die Übertragung von Erdgas wird von einigen als begrenzt angesehen. Auf lange Sicht könnte die Kohleindustrie stillgelegt werden, wenn keine wirksame Technologie zur Kohlenstoffabscheidung wirklich umgesetzt werden kann. Derzeit ist dies in einem Großkraftwerk noch nicht kommerziell machbar, und Demonstrationsprojekte waren nicht besonders erfolgreich.

International sehen Hersteller und Designer die Nähe als wichtigen Faktor bei der Sicherung neuer Aufträge. Um in Ländern wie China und Indien erfolgreich zu sein, müssen Unternehmen vor Ort sein. Diese Länder sind jedoch nicht nur am Import von Energie interessiert; sie wollen sie auch selbst erzeugen. Daher erkennen Hersteller, wie wichtig es ist, Niederlassungen und Betriebe in großen Märkten zu eröffnen, in denen die Kunden letztendlich daran interessiert sind, diese zu übernehmen.

Aus technischer Sicht hängt alles Nukleare von der Regierungspolitik ab, die kritische Sicherheitsfaktoren bestimmt. Unternehmen wie Areva, Westinghouse, Babcock and Wilcox und Adams Atomic müssen die Sicherheit ihrer Produkte nachweisen. Das Energieministerium wird Projekte, die es für würdig hält, finanziell unterstützen, und zusätzliche $25 Millionen staatlicher Mittel sind sicherlich hilfreich, wenn es um die Reaktorforschung geht.

Kleine modulare Reaktoren bieten neue Energielösungen

„Reaktordesigner entwickeln eine Reihe kleiner Leichtwasserreaktoren (LWR) und Nicht-LWR-Designs, die innovative Lösungen für technische Probleme der Kernenergie bieten. Diese Designs könnten zur Stromerzeugung in abgelegenen Gebieten oder zur Erzeugung von Hochtemperatur-Prozesswärme für industrielle Zwecke eingesetzt werden … Die US-amerikanische Atomaufsichtsbehörde (NRC) erwartet bereits Ende 2015 Anträge auf Überprüfung und Genehmigung von 10 CFR Part 52-Anträgen für kleine modulare Reaktoren (SMR) durch die Mitarbeiter.“₁₃

Einige kleinere Länder wie Malaysia und Indonesien verfügen weder über die Infrastruktur des Übertragungsnetzes noch über den Platz, um große Kernkraftwerke zu betreiben. SMRs (kleine modulare Reaktoren) bieten in solchen Situationen eine praktikable Lösung. SMRs könnten Großbritannien auch dabei helfen, seine Verpflichtungen zur Reduzierung des Kohlenstoffausstoßes einzuhalten und die Netzkapazität zu erhöhen. Neue SMR-Designs werden auch in den USA, Japan und in vielen Entwicklungsländern auf der ganzen Welt eingesetzt.

Viele in der Branche sind recht optimistisch, was die Zukunft von SMRs angeht. Verschiedene Versionen sind seit einiger Zeit in der Nuklearindustrie im Einsatz und mehrere Unternehmen wie New Scale und SCAMU arbeiten derzeit an der Weiterentwicklung, um bis 2020 eine Lizenz zu erhalten. Der nächste Schritt wäre, Kunden zu finden, die bereit sind, sie zu kaufen. SMRs werden in modularer Form in einer Fabrik gebaut und zu ihrem Einsatzort transportiert. Sie bieten zwar eine einfache Bedienung und ein kompaktes Design, aber Wartung und hohe Sicherheitsmaßnahmen Sind noch erforderlich.

Entsorgung nuklearer Abfälle und Yucca Mountain

Ein Insider bezeichnete die Entsorgung von Atommüll in den USA als „Chaos“ und machte dafür die Politik verantwortlich. Es stimmt, dass der typische Groll zwischen Rechten und Linken eine Entscheidung über die Einrichtung eines zentralen Endlagers verhindert hat. Heute lagern die meisten Energieversorger ihren Müll in Trockenfässern auf ihren eigenen Anlagen, da es kein nationales Endlager für Atommüll gibt. Yucca Mountain in Nevada galt lange als bevorzugter Standort für ein solches Endlager, aber der öffentliche und politische Widerstand gegen das Projekt hat es bisher nicht in Betrieb genommen. Eine Mehrheit der Bürger Nevadas ist aus Sicherheitsgründen, wie etwa wegen der Strahlenemission, gegen den Standort; und das trotz der Zusicherung, dass jede Belastung durch Radioaktivität innerhalb der festgelegten Sicherheitsgrenzen liegen würde.

Im August 2013 US-Berufungsgericht für den District of Columbia bestellte die Atomaufsichtsbehörde den „Antrag des Energieministeriums für die nie fertiggestellte Mülldeponie am Yucca Mountain in Nevada entweder zu genehmigen oder abzulehnen“.  In der Stellungnahme des Gerichts heißt es, dass das NRC mit seiner vorherigen Maßnahme, die es dem Obama-Regierung die Pläne zur Schließung des geplanten Deponiegeländes fortzusetzen, da ein Bundesgesetz, das Yucca Mountain zum Endlager für Atommüll des Landes erklärt, weiterhin in Kraft ist.“

Wichtige Akteure im Turbinenbau

Turbinenbasierte Generatoren und Motoren werden 2016 voraussichtlich einen Umsatz von 162 Milliarden TP4T auf dem Weltmarkt erzielen. Dies entspricht einem jährlichen Anstieg von 6,41 TP3T. Der am stärksten wachsende Sektor sind Windturbinen. Auf dem internationalen Markt ist auch eine steigende Nachfrage nach Gasturbinen zu verzeichnen. 

GE, Siemens, Alstom, Mitsubishi, Hitachi und Solair dominieren heute die Turbinenindustrie. Diese Firmen überragen die Konkurrenz, wenn es um Gas, Dampf, Turbinen und Kessel geht. GE hat vermutlich einen größeren Marktanteil bei Gasturbinen. Ihr geplanter Kauf von Alstom SA für $15,6 Milliarden umfasst das hoch angesehene Geschäft mit Hochleistungsgasturbinen dieses Unternehmens.  GE wird vermutlich durch die Kombination von Atom-, Kohle-, Gasturbinen- und Wasserkraft etwa 251 TP3T der weltweiten Energie produzieren. Wenn die Fusion von GE und Alstom zustande kommt, wird sie sicherlich die Marktanteile verändern und GEs internationale Präsenz vergrößern.

Einen Strich durch die Rechnung machen: „Die Europäische Kommission wird die Fusion von GE und Alstom „gründlich“ untersuchen, um festzustellen, ob sie gegen Wettbewerbsvorschriften verstößt. Die Untersuchung wird 90 Tage dauern und eine endgültige Entscheidung wird am 6. August 2015 erwartet.“₁₅ Die Kommission äußerte ihre Befürchtung, dass eine Einschränkung des Wettbewerbs im Gasturbinensektor zu höheren Preisen, weniger Innovation und weniger Optionen für die Kunden führen könnte.

In der Zwischenzeit fusionierten Mitsubishi und Hitachi im Jahr 2014 zu Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. (MHPS).  „First announced on November 29, 2012, the two firms have transferred their respective global thermal power generation operations into a new joint venture through a company split where MHI now holds a 65% equity interest and Hitachi holds 35% in the new merged entity.”₁₆ Durch die Fusion verfügen beide Unternehmen über ein größeres Portfolio an Energierohstoffen und verfügbaren Lösungen.

Bei Dampfturbinen weltweit hat Siemens einen Marktanteil von 41 TP3T im Jahresumsatz. Größere Interessenten im Dampfbereich sind Bharat Heavy Electricals of India (BHEL) mit 181 TP3T, Toshiba mit 101 TP3T und Harbin Electric of China mit 71 TP3T. Bei der Bewertung der Verkaufszahlen für 2015 sagte Siemens-Chef Joe Kaeser, dass Gas und Strom „ein umfassenderes Konzept, um auf längere Sicht zu den historischen Margen zurückzukehren.“

Der Drang zur Fusion

Die China Power Investment Corporation fusioniert Berichten zufolge mit dem staatlichen Atomtechnologiekonzern. Gleichzeitig fusioniert die China National Nuclear Power Corporation mit China General Nuclear Power. Diese Fusionen sollten diesen Unternehmen die nötige Finanzkraft verleihen, um global tätig zu werden. In den USA sichert das Energieministerium einen Teil der Kredite für den Bau neuer Atomkraftwerke ab, aber China braucht Finanzkraft, um sich auf dem Weltmarkt behaupten zu können. China hofft, wettbewerbsfähig zu werden und schließlich die weltweite Führung in der Atomindustrie zu übernehmen, indem es mehr Reaktoren baut und mehr Technologie entwickelt. Es gibt mehr für Atomenergie aus als jedes andere Land der Welt.  Im Jahr 2012 fusionierte Progress Energy mit Duke Energy, wodurch Duke Energy unter Berücksichtigung von Erzeugungskapazität, Kundenzahl und Marktkapitalisierung zum größten Elektrizitätsunternehmen des Landes wurde.

Der AB1000, EBWRs und der Nuclear Outlook

Der experimentelle Siedewasserreaktor (EBWR) von General Electric wird für nukleare Anwendungen entwickelt und macht Berichten zufolge konstruktionstechnisch gute Fortschritte und dürfte bald zur Markteinführung bereit sein.   

Branchenführer ist derzeit ein Reaktor, der in den 80er Jahren von Westinghouse entwickelt wurde und ursprünglich AP600 hieß. Diese Einheit wurde vergrößert und erhielt schließlich den Namen AP1000. Diese werden in Savannah, Georgia, gemeinsam mit CB&I (Chicago Bridge and Iron) gebaut. Der AP1000 ist ein Druckwasserreaktor, der einen älteren EBWR von GE enthält, der zusätzliche Energie benötigt, um seine Kühlsysteme aufrechtzuerhalten und den Reaktor im Falle eines Problems abzuschalten. In Bezug auf den Nuklearunfall in Fukushima hatten die Techniker dort keine Notstromversorgung durch Dieselgeneratoren. Aus diesem Grund konnten sie das Kraftwerk nicht abkühlen, und es kam zur Katastrophe.

Das Design des Westinghouse AP1000 umfasst ein passives System, das Schwerkraft und thermische Konvektion nutzt, um das Kraftwerk auch bei fehlender externer Stromversorgung herunterzufahren. Die Anlagen, die jetzt von der Southern Company gebaut werden, sind die ersten, die seit 30 Jahren in den USA gebaut werden, und gelten als „Fukushima-sicher“.

Gleichzeitig baut Toshiba einen Dampfturbinengenerator, der in Bezug auf seine Effizienz bei der Nutzung einer nuklearen Dampfquelle sehr konkurrenzfähig ist. Westinghouse und Toshiba werden auf dem Markt um die Vermarktung ihrer Reaktoren konkurrieren. Manche meinen, Westinghouse habe die Nase vorn, da es ein besseres Wasserreaktordesign und einen erheblichen Vorsprung bei der Auftragsvergabe im In- und Ausland habe. Das Unternehmen hat viel mehr in die fortgeschrittene Entwicklung und Standardisierung des Designs investiert, sodass die Beantragung einer Betriebsgenehmigung einfacher und kostengünstiger sein wird; etwas, das Chinas State Nuclear Power Technology Corp (SNPTC) attraktiv fand.

Beide Unternehmen gehen nach Großbritannien, Bulgarien, China und Indien, also praktisch überall hin, wo sie die AP1000- oder EDWR-Reaktoren verkaufen können. Natürlich war das Atomgeschäft von Toshiba viele Jahre lang das Kernelement des Unternehmens, bis Fukushima alle inländischen Atomreaktoren abschaltete, von denen viele nicht wieder in Betrieb genommen wurden. Es ist immer noch ein sehr starker Teil des Unternehmens, nicht so sehr aus geschäftlicher als aus kultureller Sicht. Sie werden weiterhin stark von der Toshiba-Führung unterstützt. Dies ist ein entscheidender Moment für die Atomindustrie, und die nächsten fünf oder zehn Jahre werden entscheidend sein, um zu sehen, wohin sie führen wird. Manche glauben, dass kleine modulare Reaktoren die Zukunft sind, und erwarten, dass einige große Unternehmen das Atomgeschäft verlassen oder in andere Märkte eintreten werden.

Die Energiewertschöpfungskette verstehen

„Nach Angaben der US Energy Information Administration werden die gesamten inländischen Ausgaben für Energiedienstleistungen voraussichtlich von etwa $1,2 Billionen im Jahr 2010 auf über $1,7 Billionen im Jahr 2030 steigen. Die wachsende Verbrauchernachfrage und Innovationen auf Weltklasseniveau, kombiniert mit einer wettbewerbsfähigen Belegschaft und einer Lieferkette, die in der Lage ist, alle Energietechnologien zu bauen, zu installieren und zu warten, machen die Vereinigten Staaten zum weltweit attraktivsten Markt im $6 Billionen schweren globalen Energiesektor.“₁₇

Wo ist das Geld? Bei der Betrachtung der Wertschöpfungskette des Energiegeschäfts erweisen sich einige Bereiche als lukrativer als andere. Der Gasturbinen-Kombiprozess ist möglicherweise der lukrativste, da die Investitionskosten für die Installation noch immer recht wettbewerbsfähig sind. Auf dem US-Markt konkurrieren Stromlieferanten mit anderen Anbietern auf der Grundlage der Kosten, die es kostet, ein zusätzliches Megawatt auf den Markt zu bringen. Diese variablen Produktionskosten sind im Wesentlichen eine Berechnung der Brennstoffkosten und der Kosten für die Umwandlung des Brennstoffs in Elektrizität.

Die Kernenergie liegt bei den variablen Produktionskosten am unteren Ende der Skala, aber die für die Installation von Kernenergie erforderlichen Investitionen sind astronomisch hoch. Derzeit werden viele GuD-Kraftwerke gebaut, da die Umwandlung von Erdgas in Elektrizität in GuD-Kraftwerken ineffizient ist. Die Kapitalkosten sind vorhersehbar und verständlich. Heute gibt es eine große Umstellung auf GuD-Kraftwerke, da die Versorgungsunternehmen die niedrigen Kosten von Erdgas ausnutzen und auf dem Strommarkt wettbewerbsfähiger werden wollen. Auch hier werden die nächsten Jahre zeigen, wo die größte Rentabilität zu erwarten ist. Reaktortechnologie ist sehr lukrativ, erfordert aber Milliarden an Investitionskapital. Wenn Entwickler diese Technologie verkaufen, können sie viel Geld verdienen, wenn nicht, können sie viel Geld verlieren. Die Abfallwirtschaft wird in den kommenden Jahren voraussichtlich äußerst profitabel sein. Auch die Produktion scheint profitabel zu sein, aber das meiste davon wird wahrscheinlich im Ausland stattfinden.

Die Uranpreise sind derzeit so niedrig, dass die Kosten für die Umwandlung von Uranbrennstoff in Elektrizität nach der Inbetriebnahme eines Kernkraftwerks äußerst wettbewerbsfähig sind. Der Risikofaktor auf dem Kernenergiemarkt besteht in der Möglichkeit, dass etwas passiert, das den Uranpreis in die Höhe treibt. Ein Kernkraftwerk ist nur geringfügig teurer als ein Wasserkraftwerk, wenn es um die Kosten der Stromerzeugung geht. Kernenergie ist also rentabel, wenn die Uranpreise stabil bleiben.

Bündelung und langfristige Serviceverträge

Die Chinesen haben kürzlich finanzielle Unterstützung angeboten, um potenzielle Energiekunden zum Abschluss von Verträgen zu bewegen. Andere Unternehmen ziehen es vor, bündeln der Verkauf von Geräten mit einem langfristigen Servicevertrag. Was sind die wichtigsten Erfolgsfaktoren für die Entwicklung neuer Geschäfte an verschiedenen Standorten? Viele in der Branche sind der Meinung, dass es wichtig ist, langfristige Programme und Dienstleistungen zu bündeln, und viele große Akteure im Energiesektor tun dies bereits. Eigentümer/Betreiber in den USA sind oft nicht so abhängig von dieser Art von Dienstleistungen, aber weltweit sind langfristige Serviceverträge üblicher. Aus diesem Grund ist es für inländische Energieunternehmen wichtig, physisch präsent zu sein und Beziehungen zu internationalen Kunden zu haben, die Fernservice benötigen.  Sobald sich diese Kunden mit der neuen Technologie vertraut gemacht haben, ist es möglich, dass sie den Servicevertrag nicht mehr benötigen.

Kaufentscheidungen in den USA basieren normalerweise auf Preis und Leistung und nicht auf erweiterten Wartungsplänen. Es ist verständlicherweise ein sehr wettbewerbsintensiver Markt. Japanische Firmen wie Hitachi verlangen oft keine Zahlungen, bis eine Anlage fertiggestellt ist; wie es ein Einzelhandelsgeschäft tun würde – keine Zinsen, keine Zahlungen, bis die Arbeit getan ist. In Europa ist es nicht ungewöhnlich, dass Käufer Pakete kaufen und ihre Geschäftsbeziehung mit Siemens oder Alstom fortsetzen. Finanzierungspakete gelten normalerweise für weniger versierte Eigentümer oder Personen, die sich mit Finanzen besser auskennen als mit dem eigentlichen Betrieb einer Anlage. Technologisch fortgeschrittenere Unternehmen möchten ihre Anlagen selbst betreiben und wichtige Kaufentscheidungen darüber treffen, wessen Teile sie kaufen und was sie dafür bezahlen. In erster Linie basieren solche Entscheidungen auf wirtschaftlichen Faktoren.

Um den jüngsten wirtschaftlichen Abschwung zu überstehen, haben viele Unternehmen ihre Produkte ohne Gewinn oder sogar mit Verlust verkauft und ihren Kunden versprochen, ihre Kapazitäten aufrechtzuerhalten und ihr Personal zu schulen. Die Dinge wurden so strukturiert, dass sie Wartungsverträge abschließen und Marktanteile sichern konnten. Historisch gesehen hatten die OEMs die Vorteile, aber einige dieser Vorteile könnten mit der Reifung der Märkte verloren gehen.

Wo stehen wir mit der Kohlenstoffabscheidungstechnologie?

Die Kohlenstoffabscheidungstechnologie wurde ursprünglich zur Verbesserung der Gas- und Ölgewinnung eingesetzt, wird aber in jüngster Zeit aus Umweltschutzgründen eingesetzt. Für den Großteil der CO2-Emissionen sind Kraftwerke verantwortlich, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. In Zukunft sollten verbesserte Kohlenstoffabscheidungsmethoden die Abscheidung und sichere Speicherung von CO2 ermöglichen. Heute ist die Abscheidung teuer. Schätzungen zufolge würde die Abscheidung des CO2 aus einem 500-Megawatt-Kraftwerk eine Trennanlage im Wert von 1 TP4T400 Millionen erfordern. Zudem kann der Energiebedarf für den Betrieb des katalytischen Separators ein Drittel der Energie verbrauchen, die ein Kraftwerk produziert. Diese wirtschaftliche Lage ist nicht rosig. Einige haben Subventionen, Emissionshandel oder Vorschriften erwähnt, die die Menschen zur Reduzierung der CO2-Emissionen motivieren könnten. Letztendlich wird eine neue Technologie benötigt, die katalytische Trennanlagen ersetzen kann, und bisher haben sich die vorgeschlagenen Kohlenstoffabscheidungskonzepte als zu teuer erwiesen.

An diesem Problem wird gearbeitet. Babcock und Wilcox zum Beispiel. Es gibt technisch machbare Pläne, aber auch diese sind unerschwinglich. Abgesehen von der wirtschaftlichen Hürde ist die sichere Lagerung von CO2 unerlässlich, da jeder Fehler ernsthafte gesundheitliche und ökologische Probleme verursachen kann.  Die hohen Kosten und die Probleme bei der Lagerung der CO2-Abscheidung veranlassen viele Energieversorger dazu, die Kernenergie erneut als möglicherweise beste langfristige globale Energielösung in Betracht zu ziehen. Letztendlich steckt die CO2-Abscheidungstechnologie noch in den Kinderschuhen und es werden weitere Daten und Forschungsarbeiten benötigt, um ihre Risiken und Vorteile zu analysieren.

„Chemiker der UC Berkeley haben mit einem Material, das Kohlenstoff aus der Umgebungsluft eines U-Boots ebenso effizient entfernen kann wie aus den Schadstoffemissionen eines Kohlekraftwerks, einen großen Sprung nach vorne in der Kohlenstoffabscheidungstechnologie gemacht. Das Material setzt das Kohlendioxid dann bei niedrigeren Temperaturen frei als aktuelle Kohlenstoffabscheidungsmaterialien, wodurch der derzeit im Prozess verbrauchte Energieverbrauch möglicherweise um die Hälfte oder mehr gesenkt wird. Das freigesetzte CO₂ kann dann unter die Erde gebracht werden (eine Technik, die als Sequestrierung bezeichnet wird) oder im Fall eines U-Bootes ins Meer ausgestoßen werden.“

Überkritischer vs. kombinierter Zyklus – Abwägung der Optionen

Überkritische und ultra-überkritische Technologien verbrennen Kohle unter Druck bei extrem hohen Temperaturen, um eine effiziente Energieproduktion und stark reduzierte CO2-Emissionen zu erreichen. Darüber hinaus stoßen Kombikraftwerke weitaus weniger Schwefeldioxid und Stickoxide aus, die sich negativ auf die Luftqualität auswirken. Ultra-überkritische Anlagen, die in Dänemark, Deutschland und Japan entwickelt werden, sollten noch effizienter arbeiten und die Brennstoffkosten senken können.  Hochlegierte, korrosionshemmende Stähle könnten in naher Zukunft zu einem starken Anstieg der überkritischen und ultra-überkritischen Anwendung führen.

Die IGCC-Technologie (Integrated Gasification Combined Cycle) „verwendet ein Kohlevergasungssystem, um Kohle in ein Synthesegas (Syngas) umzuwandeln und Dampf zu erzeugen. Das heiße Synthesegas wird verarbeitet, um Schwefelverbindungen, Quecksilber und Partikel zu entfernen, bevor es als Brennstoff für einen Verbrennungsturbinengenerator verwendet wird, der Strom erzeugt. Die Wärme in den Abgasen der Verbrennungsturbine wird zurückgewonnen, um zusätzlichen Dampf zu erzeugen. Dieser Dampf treibt dann zusammen mit dem Dampf aus dem Synthesegasprozess einen Dampfturbinengenerator an, um zusätzlichen Strom zu erzeugen.“

Wirtschaftlich gesehen sind überkritische Kohlekraftwerke wettbewerbsfähig, wenn der Erdgaspreis bei etwa $5 pro Million BTU liegt. Derzeit liegt der prognostizierte Erdgaspreis in den USA bei $3 bis $4 pro Million BTU. Selbst wenn es also keine Bedenken hinsichtlich der CO2-Emissionen gäbe, wäre der Bau eines Gas-und-Dampf-Kraftwerks finanziell sinnvoll. Aus diesem Grund werden außer in Indien, China und Vietnam im Allgemeinen keine neuen Kohlekraftwerke gebaut. Brasilien und Chile waren vor kurzem an der Entwicklung neuer Kohlekraftwerke interessiert, aber die Verbesserung der Gas-und-Dampf-Technologie hat diese Länder dazu veranlasst, alle Kohlekraftwerksambitionen aufzugeben. Diese Einstellung ist in den meisten Ländern der Welt weit verbreitet.

Erdgaspreisprognosen

Die Erdgaspreise werden in den nächsten 10 Jahren voraussichtlich im Bereich von $2,50 bis $4 pro Million BTU bleiben. Wäre dies jedoch der Fall, müssten anscheinend mehr Kraftwerke auf Gas-und-Dampf-Kombikraftwerke umstellen, was der aktuelle Markt jedoch nicht zeigt. Einige Versorgungsunternehmen verfolgen die Strategie, einige Kohlekraftwerke als „Absicherung“ gegen Preisschwankungen bei Erdgas zu behalten. So könnten beispielsweise Probleme in der Ukraine dazu führen, dass die Erdgaspreise in Europa auf 4$ bis $6 pro Million BTU steigen. In einem solchen Fall könnten die USA das Gas auf Schiffe verladen und dorthin liefern. Die Führungskräfte der Versorgungsunternehmen sind im Interesse der Erhaltung ihrer Arbeitsplätze oft zurückhaltend, große Entscheidungen hinsichtlich Veränderungen zu treffen.

Viele, die mit so niedrigen Erdgaspreisen rechnen, glauben, dass diese Preise durch die Beibehaltung der aktuellen Fördertechnologien erreicht werden. Die Unternehmen, die diese Methoden anwenden, behaupten jedoch, dass sie bei so niedrigen Schiefergaspreisen nicht weiter profitieren können. Der Vorstandsvorsitzende von Exxon Mobil sagte letztes Jahr: „Wir verlieren unser letztes Hemd“, wenn wir Erdgas zu so niedrigen Preisen verkaufen. Prognosen für deutlich niedrigere Ölpreise würden für die meisten Ölproduzenten zudem Verluste bei neuen Bohrlöchern bedeuten.“

Es gibt zwar eine gewisse Umstellung auf Gas- und Dampfturbinen, aber keine 100%-Verpflichtung. Das Pendel schlägt zwar zugunsten von Erdgas aus, aber die Versorgungsunternehmen möchten sich eine gewisse Flexibilität bewahren, um bei Bedarf „zurückzuschalten“. Gleichzeitig kommt es weiterhin zu weiteren Fusionen und es gibt immer weniger Versorgungsunternehmen, ein Trend, der sich wohl fortsetzen könnte.

Die Vorteile der asiatischen Hersteller

„China, Japan und Südkorea sind im Begriff, den USA den Rang abzulaufen und die Vorherrschaft auf dem Markt für saubere Energie zu übernehmen, da ihre staatlichen Investitionen in Forschung und Innovation, Produktionskapazitäten und Binnenmärkte sowie in die damit verbundene kritische Infrastruktur wesentlich höher sind. … China, Japan und Südkorea werden in den nächsten fünf Jahren dreimal so viel investieren wie die USA und damit einen Großteil, wenn nicht sogar den Großteil der zukünftigen privaten Investitionen in dieser Branche anziehen. Die weltweiten privaten Investitionen allein in erneuerbare Energien und energieeffiziente Technologien werden bis 2020 schätzungsweise … $600 Milliarden erreichen.“

Asiatische Länder haben den Vorteil, dass sie für ihre Produkte Finanzierungen anbieten können. Obwohl Asien schnell vorankommt, haben die USA gegenüber asiatischen Herstellern immer noch einen technischen Vorteil. China hat in seinen Verträgen mit westlichen Unternehmen normalerweise eine Klausel, die Technologietransfers verlangt. Daher war das Land schon immer geschickt darin, technologische Informationen von seinen Lieferanten zu sammeln, die es für Projekte in China anwendet. Ihre Fähigkeit, ihre Währung zu manipulieren, ist vielleicht ihre größte Stärke. Auf der anderen Seite haben einige in den USA einen negativen Eindruck von chinesischen Unternehmen, da sie der Meinung sind, dass sie technische Probleme oder Garantieprobleme nicht gut verfolgen. Eigentümer können später Probleme mit Transformatoren und anderen Arten von Großgeräten haben.

China und Indien sind in der Lage, ihre eigenen Heizkessel herzustellen. Anfangs übernahmen sie die Designs und lizenzierten Technologien von führenden Unternehmen wie Babcock & Wilcox und Alstom, doch im Laufe der Zeit haben chinesische und indische Unternehmen die Fähigkeit entwickelt, ihre eigenen Heizkessel mit ihrer eigenen Technologie herzustellen. Viele asiatische Hersteller haben Vereinbarungen getroffen, nach denen sie keine Lizenzgebühren zahlen müssen, wenn sie das Design eines anderen Herstellers verwenden. Wenn ein Unternehmen auf der Suche nach einem neuen Heizkessel ist und Angebote einholt, kann es sein, dass es ihn von einem koreanischen Unternehmen kauft, das ein Design verwendet, das ursprünglich aus den USA stammt. Viele westliche Firmen geben einem potenziellen Kunden nicht einmal Angebote, wenn sie wissen, dass ein chinesischer oder indischer Hersteller ebenfalls Angebote macht, da sie preislich nicht mithalten können.

Die meisten der heute gefertigten Kessel und Kesselteile kommen aus China oder Vietnam, wohin die Arbeit oft ausgelagert wird, da  many companies make these products in the US anymore. Europe is still able to produce some things competitively, but China is the go-to for cost-effectiveness. Even Hitachi and Mitsubishi include materials which is outsourced from China to be competitive. Despite the possibility of repercussions down the road, large capital enterprise interactions with Chinese firms often involve joint venture agreements which stipulate that a transference of technology must take place over time. In the not-too-distant future, the Chinese will be able to produce the same technology without involving a capital partner. Of course, the Chinese market is massive, so Western industries are quite anxious to penetrate it, but this is not without some potential cost to future sales. Offering capital incentives in various regions, packaging services, packaging order volume; if ten units could be sold at a slightly lower price point to Chinese clients it is very attractive to them.

As was mentioned before, many Asian companies have licenses to utilize Western technologies. Korea and China use boiler designs from manufacturers such as Foster Wheeler, Babcock, and Alstom. Until recently, these countries have often used technologies that are a generation behind, and they were able to compete well because the software was safe and had been around for decades. The Chinese have their local markets and low manufacturing prices, but their technology has traditionally come from Western designers. India is seen by many as particularly fast-rising. Their excellent grasp of technology may elevate them over others on the basis of reliability, efficiency, and reference plans. For now, the advantage held by Western companies is based on higher technology and better manufacturing control, but it may not stay that way for long as Asian companies are growing more and more technically proficient and capable. 

In the US, those in the nuclear market are extremely cautious and risk-averse. Chinese technology is sometimes viewed as immature. International clients are confident that US and Japanese manufacturers will offer technical support for the life of the units they make, but they don’t feel the same way about Chinese manufacturers. Thusly, they are quite cautious about making big technology purchases without feeling confident that they can be supported for the 40 to 60 year life of a power plant. North America and Europe are more mature markets. Most of what’s needed there are replacement parts and service. Asian suppliers may be able to fill these gaps as commodity parts are often not so sophisticated and don’t require OEM drawings. The main competition will be for parts and components.

Hinkley Point C und die China-Kontroverse

Das Projekt Hinkley Point C in Großbritannien hat für einige Kontroversen gesorgt. Es ist das erste Kernkraftwerk der „neuen Generation“ in Großbritannien, das zwei neue Reaktoren an der Nordküste von Somerset in England errichten soll.  Das Projekt soll 900 Menschen Arbeit geben, während der Bauzeit im nächsten Jahrzehnt könnten 25.000 neue Arbeitsplätze entstehen. Unternehmen bieten um 16 Milliarden Pfund, die in den Bau des Projekts investiert werden sollen. Neben den vorhersehbaren Umwelt- und Gesundheitsbedenken gibt es auch Bedenken wegen der Beteiligung Chinas an Hinkley Point.

Ein leitender Angestellter von EDF bestätigte, dass das Unternehmen zuversichtlich sei, einen Investitionsdeal für das Hinkley Point-Projekt in England bis Ende März. „Im Prinzip sind alle an Bord“, sagte Song Xudan, CEO von EDF in China, der Financial Times. … Die 24,5 Milliarden Pfund Atomkraft project represents the first overseas venture for China General Nuclear Power Corp, which has negotiated for Chinese companies to get a share in supplying components to the project.” The Chinese also want a big share of supply contracts and ownership of another nuclear site in Bradwell where they have intentions of building their own nuclear reactor. These demands have hampered ongoing Hinkley Point negotiations. 

Cost savings are certainly a huge factor for the UK as they negotiate with China. Some feel financial considerations often play a larger role than they should when it comes to these types of decisions and that politicians might buy in on Chinese technology earlier than they should for the sake of political expediency. It is not believed that China will immediately pursue deeper involvement with projects in developed nations. Rather, they will likely focus on emerging markets where cost heavily influences decision-makingnegotiates. The global nuclear community is small, so everyone will be watching to see how things transpire as they always do with new power plants.

Kosten, Qualität und Risikoaversion beeinflussen Kaufentscheidungen

Decisions regarding nuclear plants vary from country to country, depending on economic and quality concerns. Emerging nations are more likely to seek cost-effective solutions and be less inclined to deal with larger, more established companies that charge more for their services. Of course, governmental regulations also influence the choice of which companies receive business.

Auch die Risikoaversion spielt eine große Rolle bei der Kaufneigung von Ländern, die an Atomkraftwerken interessiert sind. Die USA gelten als besonders risikoempfindlich. Dies könnte an NEIL (Nuclear Electric Insurance Limited) liegen, „einer gegenseitige Versicherung Unternehmen, das alle versichert Atomkraftwerke in den Vereinigten Staaten sowie einige Niederlassungen international. Das Unternehmen hat seinen Sitz in Wilmington, Delawareund ist registriert in Bermuda. Es wurde 1980 als Reaktion auf die 1979 gegründet Unfall auf Three Mile Island.”₂₃ Progress Energy, das für die Entschädigung des beschädigten Atomkraftwerks Crystal River in Florida verantwortlich war, strebte zunächst eine Einigung in Höhe von $1,9 Milliarden an, was bei den Mitgliedsunternehmen von NEIL für Schockwellen sorgte. Der Streit wurde schließlich für eine weitaus geringere Summe beigelegt, nämlich $835 Millionen, doch der Vorfall hatte nachhaltige Auswirkungen und führte zu einer Risikoaversion in der Branche, die bis heute anhält.

Interne/externe Wartungsentscheidungen

For some companies, profit in the nuclear industry comes from operation and maintenance contracts. Businesses such as URS and others work on a low margin basis. They don’t make astronomical profits, but they generate respectable revenue at no margin. Smaller companies generally don’t have the manpower to undertake the maintenance of major inspections themselves, so they have to contract the work from without. Entergy has gone from doing everything itself to forming some alliances with manufacturers. They can maintain a core competency group that can manage the work that’s done for maintenance during refueling cycles.

In den USA gibt es zwei Kategorien von Versorgungsunternehmen:  entweder kommerzielle Kraftwerke wie die von Exelon oder regulierte Versorgungsunternehmen wie Duke, die ihre Kosten rechtfertigen und von den Regulierungsbehörden eine angemessene Vergütung für diese Ausgaben erhalten müssen. In Deutschland müssen sie im Grunde nur ihre Kosten erklären, daher haben sie dort einen geschützteren Markt. Sie können einen Teil der Arbeit selbst erledigen und es ist für sie einfacher, ihre Kosten zu bestätigen. Es hängt also davon ab, wie der Markt strukturiert ist und in welchem Generationenumfeld sich das Versorgungsunternehmen befindet.

China – Lizenzierung und geistige Eigentumsrechte

Chinesische, koreanische und indische Hersteller sind in Südostasien weiterhin erfolgreich. Die aufstrebende Mittelschicht in China und Indien trägt maßgeblich zu diesem Erfolg bei. Langfristig ist es wahrscheinlich, dass diese Länder auch Strategien entwickeln, um auf den Weltmarkt zu gelangen und dort ebenfalls wettbewerbsfähig zu sein.  Diese Länder haben größtenteils entweder Lizenzen an westliche Firmen oder sind an Joint Ventures beteiligt. Manche glauben, dass China westliches Design in seine eigenen Produkte einbezieht und dass es für westliche Firmen immer schwieriger wird, ihre geistigen Eigentumsrechte zu schützen. Im Idealfall könnte der Bau von Reaktoren unter Lizenz, nach Spezifikationen und unter Verwendung geeigneter Materialien die bevorzugte Produktionssituation sein.

In most instances, Chinese manufacturers have licenses to sell American products, but these licenses provide that products may only be sold in the countries they are manufactured. Some claim that Chinese firms have been attempting to sell licensed equipment to other countries and that China will only respect intellectual property rights when they have gotten to the point of developing its own intellectual property worth protecting.

Auch heute noch herrscht Skepsis hinsichtlich der Qualität chinesischer Produkte. Viele US-Unternehmen lagern die Teilefertigung nach China aus, und es bestehen ständige Bedenken hinsichtlich der Integrität dieser Produkte. Einige Unternehmen schicken Vertreter nach China, um chinesische Hersteller rund um die Uhr zu beobachten und sicherzustellen, dass sie keine Abkürzungen nehmen. Dies kann den Einsatz minderwertiger Materialien, falsche Schweißarbeiten oder die nicht korrekte Befolgung festgelegter Verfahren umfassen. Selbst heute haben chinesische Hersteller Schwierigkeiten, ihren Ruf abzuschütteln, auf Kosten der Sicherheit und/oder Leistung Abstriche zu machen.

Ultimately, China will acquire the necessary technology and know-how to compete on the world stage with manufacturers such as Westinghouse, GE, and Toshiba. In some markets they will even dominate. While the US may presently be risk-averse concerning Chinese products, other nations will look to China because they are cost-effective. They will also appreciate the fact that China has licensed technologies, ot they have been part of technology transfers with respected Western companies. Some feel that once a technology is turned over to the Chinese, no company is going to be able to control Chinese innovation or how they manufacture their products.

Werden chinesische Joint Ventures fortgeführt?

There are many research centers throughout India and China today that involve joint ventures between those nations and various Western companies. This type of international technology sharing and diversification will continue. As for China, they are still technologically behind, but they are making up ground. It’s generally felt that they will catch-up in the next five to ten years and may well go it alone. Much of this will depend on whether Western interests continue to bring value to joint ventures with the Chinese. If this does not occur and Western firms just want money, it’s unlikely that the joint ventures would move forward.

Letztlich „möchte China seine Unabhängigkeit in der Technologie, Herstellung und Konstruktion von Kernreaktoren maximieren, obwohl auch internationale Kooperation und Technologietransfer gefördert werden. Fortgeschrittene Druckwasserreaktoren so wie die ACPR1000 und das AP1000 sind die Mainstream-Technologie der nahen Zukunft. Bis Mitte des Jahrhunderts schnelle Neutronenreaktoren werden als Haupttechnologie angesehen. Langfristigere Pläne für die zukünftige Kapazität sind 200 GW bis 2030 und 400 GW bis 2050. Schnelle Neutronenreaktoren sollen bis 2100 1400 GW beitragen. China ist in der Lage, durch die Entwicklung der CPR-1000.”

Much will depend on the financial performance of Asian companies as to their future success in the global nuclear marketplace. At this time, there is still a good deal of uncertainty. Overall, however, there is a feeling that nations of the Pacific Rim and the BRIC countries (Brazil, Russia, India, and China) will be fundamental components of the industry growth expected in years to come.

Warum Indien?

Indien ist ein potenziell lukrativer Exportmarkt für Nukleartechnologie. Indien könnte sich als idealer Produktionsstandort für Entwicklungsländer erweisen, die nicht unbedingt die neueste und beste Technologie wollen, aber Infrastruktur kaufen müssen. Gibt es noch andere Gründe für eine Migration nach Indien und eine dortige Produktion?

Viele sehen Indien als ein Engineering-Zentrum, das Vertrauen erweckt. Wenn ein großer Hersteller nach einem kostengünstigen Zentrum sucht und sich dafür entscheidet, ein Engineering-Büro in Kalkutta anzusiedeln, und sich dann ein Konkurrent entscheidet, eine Anlage in Kalkutta zu eröffnen, haben sie bereits eine relativ qualifizierte Belegschaft vor Ort, von der sie Talente beziehen können. Wenn jedoch ein drittes Unternehmen kommt und sich entscheidet, sich dort niederzulassen, stellt es innerhalb von fünf oder sechs Jahren fest, dass die Arbeitskosten in diesem einstigen kostengünstigen Produktionszentrum nun denen der USA und Europas ähneln. Dies gilt insbesondere, wenn man die Kosten für die Geschäftstätigkeit in diesen Regionen berücksichtigt. Die Vorteile beginnen zu schwinden. Ähnliche Situationen gab es in Budapest und Delhi. Es kann an der Natur des Geschäfts liegen. Einige sprechen von Onshoring Arbeitsplätze werden wieder geschaffen und in die USA zurückgebracht, da die Vorteile der Globalisierung und der kostengünstigen Offshore-Zentren im Laufe der Zeit erodiert sind. Auch wenn diese Tatsache heute noch nicht offensichtlich ist, wird sie in 25 Jahren deutlicher erkennbar sein.

Einige Investoren sind enttäuscht, dass der Ausbau in Indien nicht so umfangreich war wie erhofft. China dominiert diesen Teil der Welt nach wie vor. Indien hat den Nachteil, dass es keine ausreichende Versorgung mit Erdgas hat, was das Land von einheimischen Brennstoffen, Atomkraft und vor allem Kohle abhängig macht.

Lokal bleiben

In manchen Ländern gibt es Anforderungen an den lokalen Inhalt, um sicherzustellen, dass sie nicht ausgebeutet werden und Arbeitsplätze und Arbeitskräfte in ihrem Herkunftsland bleiben. Dieser Situation wird oft durch Joint Ventures begegnet. In  India, local companies tend to get the contracts for new orders. Thusly, outside interests need to partner with local interests in order to be successful in bidding. In the Indian market there are some large-scale boiler companies that have licensing agreements with US-based companies. The in-house Indian boiler companies are very hard to beat, so there could be an opportunity for a company to take a chance and bid against (for example) Bharat Heavy Electricals –BHEL – as some companies have done. Of course, India is very attractive because labor costs there are extremely low and the cost of getting to market is inexpensive.

Weiterer Blick auf Joint Ventures

The merger of GE and Alstom continues to inspire fascination in the nuclear sector. There had been conjecture that GE never wanted to be in the boiler business because its marketing outreach was more effective with steam turbines. Others felt that GE was interested in partnering with someone in the boiler business or in buying another company altogether. Ultimately, GE would resist these impulses in the boiler business for fear that there was not enough profit in the idea.

Letztendlich basieren alle Fusionen auf dem Angebot; wer kauft und was kauft er? Was sind die Bewertungsfaktoren? Natürlich sind derartige strategische Einschätzungen auf Makroebene schwierig vorzunehmen.  Ironischerweise können Allianzen bei einem Projekt funktionieren, doch beim nächsten Projekt kann ein Verbündeter zum direkten Konkurrenten werden. Es scheint, als ob kein Unternehmen alles hat. Alle haben ihre Stärken. Die meisten sehen darin einen wichtigen und gesunden Aspekt des Geschäfts.

Ausgründung von Babcock und Wilcox

„ … Energie Der Energiedienstleister The Babcock & Wilcox Company … hat einen ersten Schritt in seinem Plan zur Ausgliederung seines Stromerzeugungsgeschäfts unternommen. Babcock & Wilcox Enterprises Incorporated, eine neu gegründete Tochtergesellschaft, die das Stromerzeugungsgeschäft des Unternehmens übernehmen wird, hat bei der US-amerikanischen Börsenaufsichtsbehörde (SEC) eine erste Registrierungserklärung auf Formblatt 10 eingereicht. Industrial Info verfolgt $5,69 Milliarden an B&W-Projekten in Kraftwerken, die mit Kohle, Erdgas und Abfall befeuert werden, sowie $10 Millionen an Projekten in einem Kernbrennstoffwerk, das die US-Marine beliefert.“₂₅ Es wird spekuliert, dass diese Ausgliederung einer bevorstehenden Fusion mit einem anderen Unternehmen vorausgehen könnte. Wenn dies der Fall ist, würde dies einem Trend folgen, der sich anderswo in der Branche bereits abzeichnet. Die Entscheidung ist wahrscheinlich Teil der Geschäftsentwicklungsstrategie von B&W, da das Unternehmen ein 50-100 MW-Kernkraftwerk besitzt, das es sehr aktiv zu vermarkten versucht.

Development of nuclear products is still a relatively new undertaking for B&W. The jury is still out on whether they can be successful with their smaller nuclear plant. Right now, the only utility that appears to be seriously looking at it is TVA. Their generation is presently in the neighborhood of 30 thousand megawatts, and the unit being discussed is only a 100mw unit. In a sense, TVA is helping B&W to see if the technology is viable. A smaller plant is inherently less dangerous when it comes to nuclear-type designs and is a lot less susceptible to problems with radiation leaking into the air, ground, or water. At this point in time in US history, it’s a brand new business venture that’s entering the market at a time when people are looking to natural gas as the dominant energy source for the foreseeable future. 

Wenn die Schiefergaspreise im nächsten Jahrzehnt bei etwa $2 pro Million BTU bleiben, werden die meisten Neubauten Erdgaskraftwerke sein. Wenn diese Preise auf $8 pro Million BTU steigen, müssen sich die Energieversorger zwischen Kohle, Kohlenstoffreduzierung und Kernenergie entscheiden. Auf lange Sicht könnte Kernenergie tatsächlich die ultimative Lösung sein, da sie praktikabler wäre, wenn die Gaspreise irgendwann steigen. Insider spekulieren, dass solche Entscheidungen wahrscheinlich erst in 10-12 Jahren getroffen werden. Unterdessen ist die Southern Company dabei, ihre Flotte um zwei Kernkraftwerke zu erweitern. Ursprünglich waren vier geplant, aber die Kosten erwiesen sich als höher als erwartet. Sie haben Kernkraftwerke, Gas- und Dampfturbinenkraftwerke und Kohlekraftwerke gebaut und dabei darauf geachtet, ihr Portfolio auszubalancieren. Sollten die Energiepreise schwanken, ist die Kernenergieproduktion ziemlich vorhersehbar, da die meisten damit verbundenen Kosten auf den Bau des Kraftwerks selbst entfallen. Die Brennstoffkosten sind sehr gering, sodass die Produktionskosten für Kernenergie nach der Inbetriebnahme eines Kraftwerks und des Betriebs ziemlich niedrig sind.

Toshiba und Westinghouse haben gemeinsame Atomambitionen

2006 ging es im Atomsektor bergauf. Toshiba beschloss, sich mit der IHI Corporation zusammenzutun und Westinghouse für 1,4 Billionen TP5,4 Milliarden zu kaufen. Später musste sich Toshiba von weiteren 1,4 Billionen TP1 Milliarden trennen, um sich eine Mehrheitsbeteiligung an Westinghouse zu sichern, als die Marubeni Corporation kalte Füße bekam und aussteigen wollte, wodurch der Deal gefährdet war. Seitdem hat der Atomunfall in Fukushima potenzielle Investoren dazu veranlasst, sich zumindest vorübergehend von der Atomkraft abzuwenden. Toshiba hatte eine solche Entwicklung der Ereignisse offensichtlich nicht vorhergesehen und war davon ausgegangen, dass die Atomreaktoren einen höheren Leistungsstand erreichen würden, als sie es derzeit sind.

Am 22. Januar^und, 2015, Toshiba entered into negotiations to provide equipment for many Chinese nuclear reactors and additional plants in Kazakhstan. “Toshiba already has a leading position in the Chinese nuclear power market and is looking to build on this through its Westinghouse Electric unit.  Schwellenländer betrachten die Kernenergie zunehmend als Mittel zur Reduzierung der Kohlendioxidemissionen, die zur globalen Erwärmung beitragen. Ein sinkender Ölpreis könnte jedoch einige dieser Anreize auf lange Sicht verändern.“

Westinghouse ist inzwischen bestrebt, Reaktoren für ein geplantes Kraftwerk in Gujarat, Indien, zu liefern, nachdem Fortschritte in Bezug auf das Liability Act erzielt wurden. Da nun ein Abkommen zwischen den USA und Indien in Kraft ist, prüft Westinghouse die Möglichkeit, Komponenten nach Gujarat zu liefern und dabei Toshiba, ihre Holdinggesellschaft in Japan, zu umgehen. Aufgrund des zivilen Atomabkommens zwischen Indien und Japan kann Toshiba nicht an der Transaktion beteiligt sein. 

Westinghouse refers to its AP1000 PWR as “the safest and most economical nuclear power plant available in the worldwide commercial marketplace.”₂₇ They tout its unparalleled reliability, efficient design, and competitive cost. The AP1000 was the first generation three-reactor for the DOE and was considered to be at the pinnacle of technological design when it was initially licensed. It is still thought of as one of the most high-end level reactors in the world. The AP1000 is not without its detractors. In 2010, several environmental organizations called for an investigation into what they believed were weaknesses in the reactor’s containment design. John Ma, a senior structural engineer at the NRC also posited that portions of the reactors steel skin were susceptible to the impact of a plane or projectiles propelled by storms. Westinghouse experts disagreed.

Weitere Unternehmen bündeln ihre Kräfte

Der Trend zur industriellen Konsolidierung wird sich im globalen Energiesektor fortsetzen. GE hat sich mit Alstom zusammengeschlossen. Mitsubishi und Hitachi haben ihre Kräfte gebündelt. Der deutsche Konzern Siemens hat kürzlich mit einigen eigenen Schachzügen nachgezogen. 2014 übernahm er das Energiegeschäft von Rolls-Royce und fusionierte anschließend mit der Dresser-Rand Group, einem internationalen Zulieferer von Ersatzteilen.  Dienstleistungen und Ausrüstungslösungen. Der Wert des Deals betrug schätzungsweise $7,6 Milliarden.“Siemens intends to operate Dresser-Rand as the company’s oil and gas business retaining the Dresser-Rand brand name and its executive leadership team. In addition, Siemens intends to maintain a significant presence in Houston, which will be the headquarters location of the oil and gas business of Siemens.”₂₈

Some believe Siemens is hoping to profit from the booming US oil and shale gas market while giving its energy business rival, GE, some competition. GE has a monolithic presence in the US market however, so Siemens will be playing catch-up in the foreseeable future. GE has put more than $14 billion into gas and oil since 2007. Siemens is a bit late to the dance, but their $1.3 billion acquisition of Rolls-Royce’ power business in May of 2014 was done in hopes of closing the gap with GE. It’s hard for companies to put their feet to the street by themselves. Regardless of a firm’s patience or ability to maintain a long-view, partnerships have become the rule of the day. In China, it’s a no-brainer. In other Asian markets, it’s beyond difficult for companies to grow their business organically.

Konsolidierungen und verwirrende US-Energiepolitik

Einige Konsolidierungen werden im Hinblick auf die Schiefergasproduktion eingeleitet. Aber das Dampfturbinensegment ist nicht nur auf Gas angewiesen, um profitabel zu sein. Wenn es zu einem Ausbau der Kohle kommt oder Atomkraft wieder in Mode kommt, werden die meisten Unternehmen weiterhin Produkte für diese Brennstoffe anbieten. Im Gasturbinengeschäft werden die meisten Unternehmen, die nach optimaler Effizienz suchen, einen Tiefpunktzyklus mit einer Dampfturbine darin haben. Auf diese Weise kann ein kombinierter Zyklus mit Gasturbinen und Dampf entstehen. Die meisten OEMs und ihre Partner versuchen, die Technologie des kombinierten Zyklus statt des einfachen Zyklus zu verkaufen.

Viele Menschen in den USA, in Europa und auf der ganzen Welt sind verwirrt über die mangelnde Klarheit hinsichtlich der Energiepolitik der US-Regierung. Diese scheint aus „einem Sammelsurium unzusammenhängender, für bestimmte Zielgruppen konzipierter Maßnahmen ohne schlüssiges Ziel“ zu bestehen.₂₉ Die USA gewähren Energiesubventionen für Atomenergie, Windkraft, Solarenergie und fossile Brennstoffe sowie Subventionen für die Sanierung von Gebäuden. Das endgültige US-Ziel und der Zeitplan für die Erreichung dieses Ziels müssen noch definiert werden.  While these issues are being deliberated, the global energy market will continue to be market-driven,. The demand for electricity will continue to grow as long as information systems and computing systems continue to expand. The questions now are how will these growing demands be met and who in the industry will meet them?

Japan: Nach Fukushima

Japanische Ausrüstungsunternehmen verfügen über die technologischen Kapazitäten, um die Anforderungen der Energiebranche in Asien und der ganzen Welt zu erfüllen. Sie vermarkten ihre Produkte, die allgemein als qualitativ hochwertig gelten, aggressiv weltweit.  Their recent partnership with Westinghouse places them front and center in the marketplace and in competition for top-level projects. Unfortunately, Japan is still reeling internally in the aftermath of Fukushima. “Japanese politics were dominated by energy in the wake of the disaster of 11 March, 2011. The decision to shut-down all the remaining 48 nuclear units introduced real concerns of brownouts, previously unthinkable in Japan’s gold-plated power system.”₃₀ In a country not known for generating much gas or coal power, Japan’s nuclear-addled status has negatively impacted its economy. 

Dennoch ist Japan stark. Das Land hat seine Kostenstruktur so optimiert, dass es im Bereich der Energieausrüstung mit den Chinesen und in gewissem Maße auch mit den Südkoreanern konkurrieren kann. Japan weiß, wie wertvoll es ist, ein komplettes Energiepaket zusammenzustellen, und mit Projektfinanzierungen hat es Aufträge gewonnen. Das Land hat eine gute Wettbewerbsstrategie, aber im Moment ist Japan nicht in der besten relativen Kostenposition. Aber es kann einen Weg finden, um zu gewinnen. Die Technologie und Ausrüstung, über die Japan verfügt, machen es zu einem guten potenziellen Partner für Unternehmen in Entwicklungsländern.

Marktanteile und Rentabilitätswahrscheinlichkeit

In understanding the profitability of companies in the global energy sphere, it can be difficult to uncover actual market shares and profit levels. Even ballpark figures are elusive because they are all very carefully protected, and for good reason. The competition is fierce. Insiders claim that profit levels for new equipment are ridiculously low for everyone, so no one is making money in that regard. Instead, they are looking to increase their market share, increase their installed feed base, and then profit from providing services over time. In this way, factories stay busy, people stay employed, and market share improves as companies slowly expand. It’s been said that no one is profiting to a great degree. Numbers in the new unit market are probably less than 10% for most suppliers in net profit.

Manche glauben, das Geld liege in der Wartung, also in der Bereitstellung von Betriebsdienstleistungen, Ersatzteilen und Ersatzteilen. Diese Dinge haben seit vielen Jahren durchweg eine bessere Marge erzielt. Betrachtet man den Markt als Ganzes, macht dies im Moment tatsächlich viel Sinn, da die Preise so wettbewerbsfähig sind. Das Risiko, dass Projektprobleme die Kosten unerwartet in die Höhe treiben, ist so hoch, dass sich viele Unternehmen oft nur darauf konzentrieren, im gegenwärtigen Markt wettbewerbsfähig zu bleiben.

Aufbau von Beziehungen zu Lieferanten

Manche fragen sich, ob es für Lieferanten wichtig ist, exklusive Beziehungen zu Energieunternehmen aufzubauen. Tatsächlich ist Transparenz in der US-amerikanischen Atom- und Wärmeindustrie Standard. Das mag daran liegen, dass Kraftwerke vor vielen Jahren auf der Grundlage von Standardentwürfen gebaut wurden und es eine große Überschneidung zwischen den Kessellieferanten und den Turbinengeneratorlieferanten gab. Manchmal war das für Käufer, die nicht viel überschüssige Marge oder Kapazität hatten, von Vorteil, aber in manchen Fällen kam es zu einer Diskrepanz. Im aktuellen Umfeld ist Transparenz zwischen Lieferanten die Norm, da ein Architekt die Schnittstelle verwaltet und es bei den Entwurfsüberschneidungen keinen großen Spielraum gibt.

The industry as a whole is thought to be on a learning curve, rebuilding the knowledge base, the supply chain, and virtually everything else on a global scale. Companies can benefit from staying with specific suppliers who deliver consistent quality and price. It’s also important to know that a supplier will be available over the long-term during an extended construction project. In time, suppliers will improvehand-pick allowing companies to hand pick their suppliers from a pool of proven entities. The National Regulatory Commission (NRC) is also there in the US to “prevent the use of counterfeit, fraudulent, and suspect items. Their programs include careful supplier selections, effective oversight of sub-suppliers, and the authority to challenge a part’s “pedigree” when necessary.”₃₁ Das NRC inspiziert Kernkraftwerke und Produktionsstätten von Zulieferern. Es verbreitet Informationen und berät Interessenvertreter aus der Atombranche.

Russische Reaktoren in Singapur und Budapest

In 2012 the Rosatom State Atomic Energy Corporation (ROSATOM) opened a marketing office in Singapore. ROSATOM is a Russian non-profit state corporation in Moscow and is the regulatory body of Russia’s nuclear complex. Their intent is to promote Russian nuclear capabilities while developing business in Australia and Southeast Asia. “The plans of nuclear power development in South East Asia and Australia imply construction of up to 15 reactors until 2030 which, makes this region one of the most promising ones for the development of ROSATOM’s business,” Alexey Kalinin, Director General of ROSATOM Overseas, noted.”

This part of the world uses a lot of Westinghouse technology, but Russia obviously feels emboldened to compete with them. Some feel that Russia may not have the technical know-how to operate in Singapore and that the skilled labor they need may not be available there. It’s a turnkey situation where Russia would build and operate the reactors. Singapore pays, and Russia gives them energy. Can Russia do the job cheaper than the Chinese? It remains to be seen. Until the reactors are complete, it would be hard to calculate costs. Price can be speculated upon, but much can happen in the interim to alter the final figures.

In jüngster Zeit deuten Berichte darauf hin, dass Russland Budapest einen Kredit in Höhe von 10 Milliarden Euro für den Ausbau des ungarischen Kernkraftwerks Paks gewährt hat. Dies hat zu Vorwürfen geführt, dass Russland mit seinen Maßnahmen hofft, politischen Einfluss in der EU zu gewinnen. Ende März 2015 unterzeichnete Russland mit Jordanien ein Abkommen über den Bau von zwei 2000-MW-Reaktoren mit einem Kostenaufwand von $10 Milliarden. Die Fertigstellung ist für 2022 geplant. Das Abkommen sieht vor, dass Russland den von den Reaktoren erzeugten Atombrennstoffabfall übernimmt.

Sicherheitsmargen für Sicherheitsbehälter

Nach Nuklearkatastrophen wie denen von Three Mile Island, Tschernobyl und Fukushima wurde den Reaktordruckbehältern und ihrer Fähigkeit, im Falle eines nuklearen Unfalls oder Zwischenfalls Radioaktivität einzudämmen, große Aufmerksamkeit gewidmet. Der Druckbehälter enthält im Allgemeinen das Kühlmittel des Kernreaktors, den Reaktorkern und die Kernhülle.

Bei einem Siedewasserreaktor gibt es aufgrund der Art seiner Steuerung und weil der Turbineneffekt eine Rückkopplungsschleife zum Reaktor selbst darstellt, einen Auslegungsspielraum von 3%. Das bedeutet, dass zwischen dem Reaktor und der Turbinengeneratorseite, die den Strom erzeugt, nur ein zusätzlicher Spielraum von 3% besteht. Das ist ein großer Spielraum im Vergleich zu einem Druckwasserreaktor, der nur einen Spielraum von 2% für Fertigungstoleranzen und Auslegungstoleranzen hat. Bei Wärmekraftwerken ist es ungefähr dasselbe: ein Auslegungsspielraum von 2% für den Kohlefaktor und den Erdgas-Kombizyklus. Es gibt nicht viel Spielraum für Fehler, daher müssen die Hersteller eng zusammenarbeiten und die Ingenieure müssen gut koordiniert sein.

„Im April 2010 Arnold Gundersen, ein Nuklearingenieur … veröffentlichte einen Bericht, der eine Gefahr untersuchte, die mit der möglichen Durchrostung der Stahlauskleidung der Sicherheitshülle verbunden ist. Beim AP1000-Design sind die Auskleidung und der Beton getrennt, und wenn der Stahl durchrostet, … „würde das Design radioaktive Schadstoffe ausstoßen und die Anlage könnte der Bevölkerung eine Strahlendosis aussetzen, die 10 Mal höher ist als der NRC-Grenzwert“, so Gundersen.“

Neue thermoakustische Warntechnologie

Kernreaktoren verfügen über eine Vielzahl von Kontroll- und Sensorsystemen, doch im Inneren des Reaktorkerns herrschen so extreme Bedingungen, dass herkömmliche Sensoren nicht funktionieren. Dadurch konnten die Betreiber nicht genau verstehen, wie Kernreaktoren funktionieren.  Westinghouse und Wissenschaftler der Pennsylvania State University und des Idaho National Laboratory haben eine neue Technologie entwickelt, die Temperatur- und Druckänderungen sowie die Strahlungsdosis mit thermoakustischen Sensoren erkennt, die eine „Pfeiffrequenz“ aussenden, um die Bediener zu warnen.  Westinghouse lässt das Gerät patentieren und will es bis 2019 auf den Markt bringen.

This technology features “thermo-acoustic neutron sensors… in the reactor to monitor the core power distribution and the temperature distribution, removing the need for tubing, wiring, and vessel penetrations that are required to support existing surveillance instruments. That reduces the costs associated with maintaining such equipment … Plant operators will be able to monitor the core much more accurately, allowing them to produce more electricity from the same amount of uranium … “

Operators will be capable of monitoring various axial positions in core fuel assemblies and obtain temperature and fission rate data. The devices are 5” – 8” long with resonance chambers of varying lengths that each has a different frequency, which clues technicians in to specific problem areas in power distribution. It’s not known if Westinghouse plans to keep this technology in-house.

GE/Alstom-Deal wartet auf Genehmigung

Die Kartellbehörden der EU haben ihre Frist zur Genehmigung des $13,5 Milliarden-Angebots von GE für Alstoms Energieanlagengeschäft vorgezogen. Die Europäische Kommission ist offensichtlich besorgt über Preiserhöhungen, die sich aus dem Deal ergeben könnten. GE hat seit der $42 Milliarden-Übernahme von Honeywell durch die Kommission im Jahr 2001 grünes Licht für mehr als 50 Transaktionen erhalten. GE ist Berichten zufolge optimistisch, dass der Alstom-Deal genehmigt wird.

There does appear to be geographical synergy between the two companies. GE is historically dominant in the US and Alstom has a big footprint in Europe. Both have symbiotic product lines. Insiders have various theories as to GE’s intentions in making the bid for Alstom. Some don’t believe the Alstom purchase is about making GE more competitive in the fossil fuel market. Rather, they feel GE bought Alstom for the installed base of the gas turbines which allows them to extrapolate their strategy of securing contractual service agreements. It’s likely that GE wishes to gain access to Alstom’s unrivaled sales organization. Alstom’s steam turbine for combined cycle may have also attracted GE. Most don’t feel the coal-fired side was the driver of the GE acquisition.

Auch für andere im Energiesektor funktioniert der Tandem-Ansatz.“Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc. … gab die formelle Integration seiner Aktivitäten in Amerika bekannt, ein Höhepunkt der historischen Fusion der Geschäftsbereiche für thermische Stromerzeugungssysteme von Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. und Hitachi, Ltd. Das globale Joint-Venture-Abkommen wurde am 1. Februar 2014 abgeschlossen und erweitert ihre Präsenz in Amerika …“₃₅

GE used to command 70% of the market in the US, but in recent times Siemens (Germany) has grown and taken some of that market share. Alstom has always represented a rather small part of the US market, so when it comes to turbine generators, the company that may have grown the most and crowded GE’s market is Toshiba. Years ago, Toshiba set its sights on selling as many steam turbines in the combined cycle market as they could, so they ended up with hundreds of units in the US.

Today, there are very few new plants being built in the United States; maybe 20 combined cycle plants a year. GE, Siemens, and Mitsubishi have the best technologies, and those three companies are vying to supply gas and steam turbines for those plants. Of course, Siemens does very well in Europe and controls the most market share of the new machines that are being built there. As was mentioned, Alstom has historically performed better in Europe than in the US, but the GE acquisition is seen as a potential win for sales and marketing because of the combined strength the merger will provide. Siemens is going to see more competition in Europe as a result.

Vor 20 Jahren konnte man in China und Indien nur über Joint Ventures Geschäfte machen. Heute haben GE, Alstom und die japanischen Unternehmen dort Projekte. In diesem Teil der Welt gibt es die unterschiedlichsten Geschäftsbeziehungen. Manche Unternehmen lizenzieren beispielsweise Technologie von GE oder Alstom, um Maschinen oder Komponenten zu bauen. Das ist seit den 90er Jahren die Strategie für den Eintritt in diese Märkte, als sich einige dieser Märkte öffneten.

In der Zwischenzeit … bei Babcock und Wilcox

Babcock and Wilcox are major players in boilers and boiler services and are industry leaders in the US with their SCR and SO2 air quality control systems. According to President and CEO, E. James Ferland, “B&W ended 2014 with a solid quarter and a strengthening backlog heading into 2015 … The Nuclear Operations business had a record year in 2014 with the highest revenue and operating income in its history … The Power Generation segment continued to deliver improved performance in the fourth quarter with strong revenues and additional international bookings for both coal and renewable power plants. Our strategy to drive international growth in the Power Generation business is generating the results we expected as demonstrated by the three projects announced since December, which puts this business in a solid position for the spin-off later this year.”

Obviously, B&W has leadership, and their market share is very high. They are difficult to beat when they set their sights on any particular job and they do defend their market share well in the US. Over time, they are probably hoping their small nuclear plant technology will become the technology that people choose, but that decision has yet to be made. Most likely, they will continue to operate in the same way that they have been, as they are thought by many to be the best at what they do in the United States.

Ein Portfolio ohne Dampfturbinen?

There are varying opinions in the industry as to the importance of having steam turbine manufacturing in the business portfolio of a company. Some point to the small size of the new boiler market in the US and say it’s too late for expansion. Naysayers lament licensing technologies to other parts of the world, believing that it’s pointless to go to India when that market is already saturated with competitors. To be successful, it would be necessary to find the right partners, and even then, it could require dealing with some very low-cost providers. Europe is a mature market. There are incumbents there, but on the whole Europe is seen as easier to penetrate than Asia.

Im Gegensatz dazu glauben einige, dass die Herstellung von Dampfturbinen Ist, indeed, an important component of a well-rounded portfolio. Steam turbines are second to gas turbines because gas turbines are considered to be “high maintenance” and require lucrative service agreements. They need to be rebuilt almost annually, and every 18 months they require a major overhaul of the gas turbines. Steam turbines typically don’t have to be inspected for ten years. They don’t have the follow-up revenue stream that gas turbines do.

In der gesamten Branche sind die Hersteller entschlossen, ihre Betriebsabläufe schlanker und produktiver zu gestalten. Alle großen Akteure sind bestrebt, Kosten zu senken und effizientere Produkthersteller und Dienstleister zu werden. In einem hart umkämpften globalen Markt mit Überkapazitäten sind diese Ziele umso dringlicher. Die Welt wird immer Energie brauchen, egal woher sie kommt. Die erfolgreichsten Unternehmen werden diesen internationalen Bedarf decken, indem sie geschickt entscheiden, wo sie investieren, mit wem sie zusammenarbeiten und in welche Richtung sich die Turbinen drehen.

Unser Standort in New York

11 E 22nd Street, Floor 2, New York, NY 10010 T: +1(212) 505-6805

---

Über SIS International

SIS International bietet quantitative, qualitative und strategische Forschung an. Wir liefern Daten, Tools, Strategien, Berichte und Erkenntnisse zur Entscheidungsfindung. Wir führen auch Interviews, Umfragen, Fokusgruppen und andere Methoden und Ansätze der Marktforschung durch. Kontakt für Ihr nächstes Marktforschungsprojekt.