Skip to main content

Optimierung von Wasserkraftwerken und Wassersystemen

Grafik Monitor Wasserkraft

Wasserkraft gehört zu den flexibelsten erneuerbaren Energien. Wasserkraftanlagen sind hervorragend geeignet, um Basislasten abzudecken, Energie zu speichern und auf Spitzenstromanforderungen zu reagieren.

Wasserkraft lässt sich auch wirtschaftlich nutzen - durch Vermarktung des produzierten Stroms über Langfristverträge, am Spotmarkt oder am Regelleistungsmarkt. Dabei sind die Anlagenbetreiber verpflichtet, Bestimmungen des Umweltschutzes und der Wasserwirtschaft zu beachten.

Beratungstermin vereinbaren

Optimale praxistaugliche Vorschläge

Die optimale Betriebsweise eines Wasserkraftsystems mit z.B. Talsperren, Laufkraft- oder Pumpspeicherwerken, Turbinen, Speicherbecken, Meerwasserentsalzungsanlagen, Wasseraufbereitungsanlagen, Kanälen und Rohrleitungen zu finden, ist aufgrund der Vielzahl an Randbedingungen eine hochkomplexe Aufgabe. Bei deren Lösung unterstützen Einsatzoptimierungssysteme wie BelVis ResOpt. Die Software berechnet – basierend auf einem sehr detaillierten Abbild/Modell des Wasserkraftsystems -  Vorschläge zum optimalen Betrieb, an dem auch konventionelle oder andere erneuerbare Erzeuger beteiligt sein können.

BelVis ResOpt liefert konsistente Optimierungsvorschläge für alle Zeithorizonte (Langfrist, Mittelfrist, Day-Ahead, Intraday/Online) und berücksichtigt alle Randbedingungen (Stau- und Zuflussmengen, Anlagenverfügbarkeiten und Kenngrößen, Versorgungslastgänge, Spotmarkt- und Regelleistungsverträge, Speichereffekte, Laufzeiten, rechtliche Vorgaben uvm.). Das Ergebnis sind u. a. vollständige Betriebspläne zum optimalen Einsatz aller Anlagen. Die praxistauglichen Lösungen lassen sich über die Workflow-Steuerung vollautomatisch ausführen.

Bitte sprechen Sie uns an.

Ihre Optimierungsmöglichkeiten

BelVis ResOpt findet die beste unter den vielen Einsatzvarianten Ihrer Anlagen und verwandelt die Komplexität Ihres Wasserkraftsystems in klare Aussagen und einfache Effizienz.

Stochastische Optimierung

Eine Besonderheit von BelVis ResOpt ist - neben klassischen, deterministischen Optimierungsansätzen - auch stochastisch optimieren zu können. Während deterministische Ansätze im Endeffekt eine einizige optimale Lösung liefern, kann der stochastische Ansatz viele gültige Lösungen liefern und dabei die Eintrittswahrscheinlichkeit jeder einzelnen Lösung berücksichtigen. Dies ist speziell im Bereich der Optimierung von komplexen Wassersystemen ein häufig verwendeter Ansatz, um die mannigfaltigen Wechselwirkungen innerhalb des Systems miteinzubeziehen. BelVis ResOpt kann beide Ansätze – auf Basis ein und desselben Modells.

Vom Nutzen der BelVis ResOpt-Einsatzoptimierung für Ihr Wasserkraftsystem können Sie sich vorab in einer Studie zur Machbarkeit und zum finanziellen Einsparpotenzial überzeugen.

BelVis ResOpt: Funktionsstark und anwenderfreundlich

Das Modell eines Wasserkraftsystems inklusive aller Stromerzeuger, Pumpen, Speicher, Zuflüsse, Verträge und Restriktionen wird in BelVis ResOpt bequem über die vollgrafische Bedienoberfläche und Standardkomponenten aus der BelVis ResOpt-Toolbox aufgebaut. Vom Basismodell lassen sich Varianten ableiten, um unterschiedliche Zeithorizonte mit verschiedenen Wasserprognosen zu rechnen und zu vergleichen. Zusätzlich stehen in BelVis ResOpt Funktionen und Hilfsmittel für Lastprognosen, Nachberechnung und Analyse, Abrechnungsvorbereitung, Handelsoptimierung und vieles mehr zur Verfügung. Leitsysteme für Stauhöhen, Zuflussmengen usw. lassen sich über Schnittstellen anbinden.

 

Projektbeispiel

Optimierung von Pumpspeicherkraftwerken

Einer der größten Strom- und Energieversorger im Alpenraum betreibt fünf (Pump-) Speicherkraftwerke im Verbund mit thermischen Kraftwerken. Zur Stromerzeugung dienen kaskadierte Speicherbecken mit Turbinensätzen und Pumpstationen. Neben dem reinen Turbinieren bzw. Pumpen stellen diese Anlagen positive und negative Reserveleistung bereit. Die optimale Bewirtschaftung der Speicherbecken unter Berücksichtigung der Strommarktpreise und der vorzuhaltenden positiven und negativen Reserveleistung ist Ziel der Optimierung dieser Wasserkraftkette mit BelVis ResOpt. Dabei müssen aus touristischen und ökologischen Gründen Pegelgrenzen und Regeln für die Gesamtabgabe einzelner Becken eingehalten werden.

BelVis ResOpt übernimmt Zufluss-Prognosen, Pegelgrenzen und sonstige Randbedingungen aus vorgelagerten Systemen. Darauf basierend optimiert die Software die Fahrweise der Anlagen für den nächsten Tag mit einem Horizont von einer Woche, um ausreichend Vorlaufzeit für die Speicherbewirtschaftung zu ermöglichen. Die optimalen Fahrpläne werden in den Datenbanken nachgeschalteter Systeme abgelegt.

Zur Optimierung dieses Wasserkraftsystems kommen die KISTERS Lösungen Kraftwerkseinsatzoptimierung (BelVis ResOpt) und Energiedaten- und Zeitreihenmanagement (BelVis EDM) mit den Schnittstellen zum IntraDay Markt (EPEX und EXAA) zum Einsatz.


Besonderheiten bei der Optimierung

BelVis ResOpt arbeitet mit einem sehr realitätsgetreuen Modell des hydrothermischen Kraftwerksystems, in dem der Hydro-Anteil aus einer mehrstufigen Kaskade von Speicherbecken, Turbinen und Pumpen besteht. Die Lösung berücksichtigt viele Details des Systems, z.B.

  • Stauhöhenabhängige Effizienzkennlinien der Turbinensätze und der Pumpstationen
  • Staugrenzen und Stauziele bei der Speicherbewirtschaftung
  • Abgabemengen, z.B. als Tagesband innerhalb gewisser Grenzen

Die Geschäftsprozesse sind über Workflows automatisiert und miteinander vernetzt (Day-Ahead- und Mittelfristplanung). Es arbeiten bis zu elf parallele Prozesse, die teilweise viertelstündlich ausgeführt werden.

Die Optimierung mit BelVis ResOpt berücksichtigt die wassertechnischen Randbedingungen und maximiert den Ertrag durch Ermittlung optimaler Handelsvorschläge bei maximaler Ressourcenschonung.


KISTERS AG

+49 2408 93 85 666

vertrieb-energie@kisters.de

CONTACT FLAG > STANDARD FORM

Kontaktdaten
Interesse
Ihre Nachricht
Datenschutz
Absenden