Gasturbines steeds groter in felle competitie

Al binnen een paar jaar na de vondst van het aardgas bij Slochteren werd het gas ingezet voor elektriciteitsproduktie. Aanvankelijk ging dat nauwelijks anders dan het verstoken van kolen of olie: het gas werd verbrand in een ketel die water tot stoom verhitte, dat tenslotte een stoomturbine met generator aandreef.

Al in 1968 werden kleine gas-eenheden geplaatst die de energie van het aardgas directer gebruikten in 'gasturbines' die door de expanderende verbrandingsgassen rechtstreeks aan het draaien werden gebracht. Gasturbines staan bloot aan hogere temperaturen, maar aan veel lagere drukken dan stoomturbines. Het zijn compacte machines die snel op toeren komen. De eerste gasturbines kregen daarom een functie als noodaggregaat of moesten een incidenteel hoge elektriciteitsvraag (pieklast) opvangen. Tot aan 1976 zijn zo'n vijftien gasturbines geplaatst met een gemiddeld vermogen van 25 megawatt.

Na 1976 verschijnen opeens ook grotere gasturbines. Onderzoek had uitgewezen dat combinaties van gasturbines en stoomturbines (die de afvalwarmte van de gasturbine gebruiken) een heel hoog rendement hebben. In de zogenoemde STEG-eenheden ('stoom-en-gas') die al in de ontwerpfase zijn geoptimaliseerd heeft de gasturbine een vermogen dat ongeveer twee keer zo groot is als dat van de stoomturbine. Het rendement van de modernste STEG-eenheden (in grootste uitvoering met een vermogen van ongeveer 350 MW) ligt op 55 procent. Sinds 1976 zijn in Nederland zeven STEG-eenheden geplaatst voor midden- en basislast.

Op den duur bleek het aantrekkelijk zelfs bestaande conventionele gas-eenheden nog van voorgeschakelde gasturbines te voorzien. Tussen eind 1986 en begin 1989 zijn in Nederland tien gas-eenheden op deze wijze omgebouwd tot een 'combi-eenheid'. In een combi-eenheid krijgt een relatief zware stoomturbine een of twee lichte gasturbines voorgeschakeld. De gasturbines hebben vermogens variërend van 40 tot 120 MW. Het rendement van een goede combi komt op 47 procent, terwijl een moderne conventionele eenheid (met een ketel) niet boven de 42 komt.

Een aparte ontwikkelingslijn vormen de warmtekracht-installaties die de hitte van de gasverbranding ook, of zelfs vooral, gebruiken voor stadsverwarming of industriële verhitting. Dankzij de belangstelling voor warmtekracht-installaties, die gewoonlijk klein zijn, krijgt ook de ontwikkeling van kleine gasturbines nog veel aandacht.

Inmiddels is meer dan de helft van de Nederlandse centrales uitgerust met gasturbines. Favoriet waren de laatste jaren de gasturbines van het Zweedse-Zwitserse ABB en het Amerikaanse General Electric. Die laatste worden gewoonlijk in licentie gebouwd door Thomassen International in Rheden. Op de oudere, kleine gasturbines zit vaak het naamplaatje van Rolls Royce of Westinghouse (met RMO Werkspoor als licentienemer). Siemens als leverancier van gasturbines is een betrekkelijke nieuwkomer. Wie de opgaven doorneemt stelt een zekere merkentrouw bij de elektriciteitsbedrijven vast. Zo heeft de UNA veel ABB-machines terwijl EPON en EZH vooral GE-turbines van Thomassen installeerden.

Tot voor kort konden stoomturbine, gasturbine en generator van een nieuwe STEG-eenheid in pricipe van drie verschillende leveranciers komen. Moderner zijn de 'turn-key' projecten, waarbij een fabrikant verantwoordelijk is voor de levering van een complete centrale en die pas oplevert als deze naar behoren functioneert. De nieuwe Eemscentrale is zo'n turn-key project.

Door steeds scherpere eisen van de markt is van lieverlee tussen Siemens, ABB en GE (met op enige afstand Mitsubishi, Westinghouse en Rolls Royce) een ongewoon felle competitie uitgebroken, waarbij in een adembenemend tempo steeds grotere gasturbines met steeds hogere rendementen en lagere emissies van NOx worden aangeboden.

Om in de uitputtingslag te kunnen overleven zijn strategische allianties gevormd tussen fabrikanten van stationaire gasturbines en die van vliegtuigmotoren. Zo werkt Siemens samen met Pratt & Whitney en Westinghouse met Rolls Royce. Toch is de indruk dat de turbinebouwers zich over de kop laten jagen en steeds makkelijker bereid blijken nieuw ontworpen turbines te verkopen waarmee nog nauwelijks ervaring is opgedaan, ja die op het moment van de koop nog niet eens bestaan. De fabrikanten bieden de eerste afnemers bij wijze van spreken geld toe om een Referenzanlage geplaatst te krijgen.

Daardoor, misschien, is onder die afnemers een zekere lichtzinnigheid uitgebroken. Zoals uit de opgaven van GE, ABB en Siemens valt af te leiden is het voor Europese elektriciteitsbedrijven inmiddels staande praktijk 50 Hz-turbines te bestellen uitsluitend op grond van de goede ervaringen die met 60 Hz-voorlopers daarvan (ontwikkeld voor de VS en Japan waar de netfrequentie 60 Hz is) zijn opgedaan. Toch is de ombouw van een 60 Hz naar een 50 Hz machine nog een ingrijpende stap. Maar de elektriciteitsbedrijven weten hun risico's af te dekken met garantie-bepalingen en boete-clausules. De fabrikanten sluiten een verzekering (zolang dat nog kan).

Catastrofes konden niet uitblijven. De pijnlijke ervaringen van GE en zijn licentienemer GEC Alsthom staan niet alleen. ABB zou volgens de Zwitsere pers met haar nieuwe generatie GT24 en GT26 gasturbines vrijwel identieke problemen hebben gehad.