Herausforderung angenommen: Stromerzeugern helfen, ihre komplexesten Probleme durch Automatisierung zu lösen

Victor Eriksson erinnert sich, wie er beim ersten Betreten der Turbinenhalle eines der Wasserkraftwerke von Enel in Valmalenco in den italienischen Alpen ein Gefühl der Ehrfurcht empfand.

Sein Team automatisierte die Produktionsplanung und den Dispatch für alle Wasserkraftwerke von Enel im Valmalenco-Tal, doch Victor war noch nie in einem von ihnen gewesen.

„Wir gelangten durch einen Tunnel in eines der Kraftwerke. Wir gingen buchstäblich direkt in den Berg hinein. Das war das erste Mal, dass ich die physischen Turbinen und die Hardware sehen konnte, die ich in den Modellen tausende Male untersucht hatte."

Im Kontrollraum in Valmalenco konnte Victor den Wert der Automatisierung aus erster Hand erleben.

„Durch unsere Software-Suite konnten die Stromerzeuger die Kraftwerke automatisch steuern – Produktionspläne vom Markt empfangen sowie die Produktion automatisch verteilen und optimieren, und das alles nahezu in Echtzeit."

Die Dispatcher konnten außerdem Zuflüsse präzise prognostizieren und ihre wertvollen Wasserressourcen optimal nutzen, was den Wert der Flexibilität steigerte. Dies wiederum erhöhte die Einnahmen und senkte die Ausgleichskosten.

„In diesem Teil Italiens gibt es Gletscher hoch oben in den Bergen, sodass man wirklich von der Temperatur auf verschiedenen Höhenlagen abhängig ist. Anhand von Niederschlag und Temperatur können wir berechnen, wie viel Wasser in den Bächen abfließen wird."

Transformation der Stromerzeugung

Victors Hintergrund – ein Master in Angewandter Physik von der Universität Uppsala in seinem Heimatland Schweden sowie Berufserfahrung im Kontrollraum des schwedischen ÜNB Svenska kraftnät – hat ihm geholfen, die tatsächlichen Bedürfnisse von Stromerzeugern zu verstehen.

„Viele Stromerzeuger verwenden noch immer manuelle Prozesse oder haben veraltete Systeme, die sich nicht an die heutigen schnellen Marktveränderungen anpassen können. Wenn wir an Bord kommen und diese Systeme durch unsere Software ersetzen, sehen wir, wie die Arbeitsweise im Kontrollraum transformiert wird."

Für Victor ist das deutlichste Zeichen, wenn der Projektmanager auf Kundenseite wirklich darauf drängt, dass das Projekt live geht.

„Wenn man sieht, dass der Leiter des Kontrollraums oder der Dispatch-Verantwortliche für das Projekt brennt, weiß man, dass man auf dem richtigen Weg ist."

Von Valmalenco zur Automatisierung des gesamten Portfolios von Enel

Im Jahr 2019 veranlasste der Erfolg des Valmalenco-Projekts (sowie Volues Arbeit für das deutsche Energieunternehmen Uniper) Enel dazu, Volue-Software im gesamten Kraftwerksportfolio in Italien einzuführen.

Enel, eines der größten Energieunternehmen der Welt, schloss eine strategische Partnerschaft mit Volue für die Bereitstellung von Software zur Optimierung der Produktionsplanung.

Die Arbeit an einem Portfolio, das aus knapp 1.000 Produktionseinheiten besteht – darunter Wasserkraft, Wärmekraft und erneuerbare Energien – stellte das Team vor einige Herausforderungen.

„Das Ausmaß und die schiere Größe von Enels Portfolio sind beeindruckend."

Mithilfe der Standardsoftware von Volue machte sich das Team daran, diese für die komplexen Geschäftsprozesse von Enel zu konfigurieren und anzupassen.

„Das primäre Ziel ist es, Enel ein Werkzeug zu geben, das automatisch den optimalen Dispatch ihrer Kraftwerke definiert. Indem die gesamte Flexibilität im Portfolio freigesetzt wird, kann Enel die Einnahmen maximieren. Darüber hinaus bildet das Projekt Prozesse auf einer gemeinsamen Plattform zwischen den Teams für Produktionsplanung, Trading und Dispatch ab. Welche Kraftwerke sollen betrieben werden, mit wie vielen Megawatt und zu welchen Stunden? Die Formel ist komplex, und das Ergebnis ist die optimale Betriebsweise ihrer Produktionseinheiten."

Und was ist mit erneuerbaren Energien?

„Diese sind nicht steuerbar, aber dennoch Teil des Gesamtportfolios. Daher müssen wir die Prognoseänderungen verfolgen und die Position der erneuerbaren Energien aktualisieren, die dem Markt angeboten werden soll."

Automatisierung, Automatisierung, Automatisierung – und jede Menge Daten

Das übergeordnete Ziel des Volue-Teams ist es, manuelle und repetitive Arbeit zu minimieren. Das Team hat bereits alle Produktionseinheiten modelliert und die Benutzeroberfläche für alle Hauptprozesse konfiguriert.

Die Verwaltung so großer Datenmengen ist stets eine große technische Herausforderung.

„Wir haben eine umfangreiche Datenstruktur mit mehr als 44.000 Objekten in unserer Datenverwaltungssoftware Mesh erstellt. Die Skalierbarkeit und Flexibilität von Mesh waren unverzichtbar, um die Herausforderungen zu bewältigen, angesichts der großen Datenmenge, die wir verarbeiten müssen."

Das Optimierungsproblem selbst war ebenfalls enorm und seine Lösung äußerst anspruchsvoll.

„Wir optimieren das gesamte italienische Portfolio von Enel, und Italien besteht aus sieben verschiedenen Energiemärkten. Jede Region hat unterschiedliche Preise und viele Produktionseinheiten."

Das Team löste die Optimierungsherausforderung mithilfe der Lagrange-Relaxationsmethode, um das große Optimierungsproblem in kleinere Teilprobleme zu zerlegen.

„Wir lösen die Teilprobleme einzeln und fügen dann alles zusammen."

In dieser abschließenden Projektphase konzentriert sich Victors Team auf die intensive Überprüfung der Ergebnisse und die Optimierung der Performance.

„Die Arbeit an diesen großen Projekten ist eine echte Teamleistung, und ich bin dankbar, dass wir so viele unglaublich kluge Menschen im Projektteam haben."

In Victors Erfahrung wird eine Herausforderung bei der Digitalisierung von Produktionsplanungsprozessen häufig übersehen – und Volue-Software löst sie.

„Wenn wir mit unserer Software-Suite live gehen, beginnen die verschiedenen Dispatch-Center plötzlich mit der Trading-Abteilung zusammenzuarbeiten. Das sind Menschen, die an verschiedenen Standorten sitzen und manchmal sogar zu verschiedenen Unternehmen gehören. Ein Unternehmen kann für die Kraftwerke verantwortlich sein und ein anderes für den Stromhandel. Unsere Software löst die Konflikte und fördert eine bessere Zusammenarbeit sowie eine einheitliche Sichtweise."