Das digitale Industrieunternehmen Steven Hartman Chief Technology Officer – GE Power Services 25 April 2017
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GE … ein 125 Jahre altes Startup
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GE Power
GE Power global positioniert:
Finanzdaten 2016 Umsatz Betriebgewinn Gewinnmarge Auftragsbestand
Umsatz 2016*
• 1‘500+ GW installierte Basis ... 30% der globalen Stromerzeugung
$27 Mrd $5 Mrd 18.6% $85 Mrd
• Energieeffizienz ... Technologie-Führer • Starke globale Reichweite ... 140 Länder • Rund 70% des Umsatzes ausserhalb der USA • 92K digitale Assets im Portfolio
GAS POWER SYSTEMS
POWER SERVICES
STEAM POWER SYSTEMS
GE HITACHI NUCLEAR ENERGY
$10 Mrd
$15 Mrd
$2 Mrd
$1 Mrd
*Segmente, unkonsolidiert ** Teile einer anderen Geschäftseinheit
POWER DIGITAL SOLUTIONS
WATER & PROCESS TECHNOLOGIES
$0.4 Mrd**
$2Mrd 3
• • • • •
GE in der Schweiz
8 GE Officers 2 global business headquarters 1 Global COE for Alstom gas turbine/gas plant technology and services 1 Global Center of Excellence for steam turbine R&D 1 Power Services Europe headquarter
GE POWER
Turgi Birr GE ENERGY CONNECTIONS
Oberentfelden
~5,000
Baden Zurich
Glattbrugg
GE RENEWABLE ENERGY
GE HEALTH
Ecublens
Angestellte
4
GE Unternehmen
8 Standorte Riazzino
125 Jahre GE & Alstom Erbe
Die Zukunft des Energieversorgungssystems Ein vernetztes System von digitalen und industriellen Technologien, das eine günstige, zuverlässige und nachhaltige Produktion, Verteilung und Nutzung von Energie für unsere Welt ermöglicht.
Das Energieversorgungsssystem unterliegt zunehmend der... • Dekarbonisierung zuverlässig • Dezentralisierung • Digitalisierung
günstig
Universeller Zugang Produktion Verteilung Nutzung
Digitalisierung
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nachhaltig
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“Neue Power Orders” … ein Längsschnitt über 50 Jahre Gobaler Boom
Region
Finanz Krise
Schwellenländer
China boom China China
1970er oel Krisen US boom
Technologie
Asia Asia MEA MEA N. America Europe Europe
Aufschwung aller Energien PV Boom
Kohle Boom Erste Kernenergie Welle
Erneuerbare Gas boom
Ersatz von alternden Kraftwerken Energieeffizienz und Digital Ära des Erdgases Integration erneuerbare Energien
Order/year Sources: GE Power & GE Renewable Energy Marketing, IEA, IHS, BNEF, Lazard Copyright © General Electric Company 2016. Not to be copied, distributed, or reproduced without prior approval.
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Trends für die nächsten zehn Jahren der Stromerzeugung ~2-3% Erzeugungswachstum Tsd TWh/a
Sinkende Stromkosten (LCoE)
~31
$/MWh mit standortabhängigen Bandbreiten LCoE: Levelised Cost of Energy
Effizienz
0
CAGR %
~24 Erneuerbar
6
Nuklear Oel
3
9
~5.0%
3
~2.0%
Gas
100
150
Rooftop PV + Battery
Utility PV
+ Battery
Wind
1
1
10 Kohle
50
Gas Peaker
~0.8%
9
5
Erzeugung 2016
*
Nuclear 7
~3.0%
Prognose 2026
• Gas & erneuerbare Energien führen zu einem Wachstum • Mehrheitlich zentrale Kraftwerke, Kohle 1/3 der Erzeugung 2026 • Elektrifizierung des Alltags, Elektroautos treiben Verbrauch hoch
Energiemix hin zu Gas und erneuerbare Energien
intermittierend
Coal
abrufbar 0 0
Gas CC
*
• Gas ist heute die wirtschaftlichste Energiequelle • Erneuerbare Energien, die sich der LCoE-Parität nähern ... nicht abrufbar • 2025 Speicherkosten in Höhe der Spitzenenergie
Markt zahlt Prämie für Kapazitätsbereitstellung
Sources: GE Power & GE Renewable Energy Marketing, IEA, IHS, BNEF, Lazard 1) Generation excludes oil recip & battery generation. 2) Efficiency gain results from electricity intensity reduction, Battery LCOE based on 2025 projected costs
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Trends für die nächsten zehn Jahren der Stromerzeugung Erzeugungsmix Average GW/year orders ‘17-26
Langsames Wachstum, grosse globale Unterschiede Grosser Investitionsbedarf, örtlich angepasste Lösungen Wachstum Energiebedarf ~ 2-3% 1.2 Mrd. Menschen ohne Strom Mehrheitlich zentrale Kraftwerke ... Fossile Brennstoffe weiterhin dominant Wachstum erneuerbare Energien & Speicherung ... Flexibilität der Erzeugung zunehmend wichtiger Industrie im Übergang ... COP21, diverse neue Technologien erforderlich Technologie und Innovation sind entscheidend
Sources: GE Power & GE Renewable Energy Marketing, IEA, IHS, BNEF, Lazard Copyright © General Electric Company 2017
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Gaskraftwerke … HA Effizienzzuwachs durch Technologie Modell & Effizienz
$1.8B investment
~2013
$400MM investment
Today
9HA.01, 7HA.01, 7HA.02
62 63%
Technologie 14 stufiger 3D Kompressor
4-stufige Turbine
Abgestufte Verbrennung
Flowpath sealing
Titan S1 Kompressor Schaufel
Turbine aero
Micromixer*
9HA.02
63 64%
Forward leaning HAs
65%
+50F
Micro-channel cooling
Advanced sealing
Cooled LSB
“Skin” cooling
10-30% less leakage
>1400F
Tested 7HA.01
Tested 7HA.02
Combustion
Unsteady aero
Advanced blade cooling
+0.7 pts h
Maximum flow reuse
+25% lower
>600C bottoming cycle +0.6 pts
Alstom Tech High-temp additive
Rotor cladding
CMCs
Pr > 25
+3000F Tfire
~2020F
Ultra-Low k TBC
20-40% less cooling
+400F over metal
Effizienz von 64% bis 202, von 65% bis ca. 2025, HA "Architektur" Änderung nicht erforderlich * Meiste Technologien verfügbar für GE Flotte, bspw. micromixer auf der LM900
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Auswirkungen von Advanced Manufacturing ... 3D-Druck Laufende Verbesserungen
Performance • Löst bisher unüberwindbare Probleme • Neue "near surface" Kühlung Rasche Markteinführung
Verarbeitungswissenschaften
Nahe Zukunft
Beispiel HA Turbinenwölbung
2x kürzerer Zyklus 30% Kostenersparnis
2016
Legierungen
• Direkt einsetzbar • ~18 Monate Zyklus
Test in Greenville
Höhere Temperaturen: +95°C Design
2018
In Produktion für 7HA.02
20%
Kosten
Flow savings
• Wegfall von Gusswerkzeugen • Metall nur dort wo nötig
Weniger Material: Kostenersparnis 20%
$1.5Mio Wert
Additiv trägt zum Effizienzziel von 65% bereits ein Prozent bei! Copyright © General Electric Company 2017
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Advanced Manufacturing Works (AMW) Europe … in Birr Eine „brillante Schaufensterfabrik“ für • Virtuelle Fertigung • Additive Fertigung • Adaptive Hybrid-Fertigung • Vollständig integrierte Prozesse • Automatisierung und Robotik • Digital (Industrie IoT) • Schweißen, Hartlöten und Beschichten Schnellere Markteinführung, neue Teile und Technologien in höchster Qualität zu tieferen Kosten Copyright © General Electric Company 2017
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AMW … +15 Jahre Laser-Additiv-Herstellung
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Dampfkraftwerke ... Modernisierung der Flotte
Kohlekraftwerke heute: % global Inst. Leistung ~2,000 GW ~30% Erzeugung ~10,000 TWh/a ~40% CO2-Emissionen ~ 9 Gt/a ~75%
Durchschnittliche Effizienz ~36% Copyright © General Electric Company 2016. Not to be copied, distributed, or reproduced without prior approval.
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Digitale Umwandlung von Elektrizität Elektrizität neu gedacht ... Verbindung von Energie mit Digital Mehr Daten als jede andere Branche
2TB Daten pro Kraftwerk / Tag 2% aller Daten wird genutzt 75% Der Betriebsstillstände sind vorhersehbar $10 Billionen bis 2060 Dezentrale Erzeugung Generation
Markthandel
Übertragung
Verteilung
Verbrauchs Effizienz Copyright © General Electric Company 2017
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Aufbau eines neuen digitalen Energieversorgungssystems
Vorteile für das globale Energieversorgungssystem: - Gesteigerte Produktivität durch die Kombination von Physik + Analytik - „Edge to Cloud“ ... Predix Betriebssystem für die Industrie - Zielführende digitale Umwandlung des Unternehmens
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Fazit • Menschen auf der ganzen Welt brauchen günstige, zuverlässige und nachhaltige Elektrizität. • Die Energiewirtschaft befindet sich in einer beispiellosen Transformation, das Navigieren erfordert ein umfassendes Verständnis für das gesamte Energieversorgungssystem. • Keine Einzeltechnologie liefert die Antwort ... eine breite Kombination von Technologien wird benötigt, basierend auf Ressourcenverfügbarkeit und vernetzten Systemen, im Einklang mit regionaler Dynamik und den spezifischen Kundenbedürfnissen. • Unsere Kunden können aus ihrem bestehenden Kraftwerkspark deutlich mehr Wert generieren, in Kombination mit neuen Netz- und Anlageninvestitionen ... digital ist der entscheidende Enabler. • Technologie und Innovation sind der Schlüssel für diese zukunftsorientierte Branchentransformation. Ein digitales Industrieunternehmen, das die globale Energie-Herausforderung löst.
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GE POWER Wir tun alles zur Elektrifizierung der Welt.