Die Nidelva, der Hauptfluss im Arendaler Wasserlauf, ist seit mehr als einem Jahrhundert eine Energiequelle. Arendals Fossekompani errichtete 1913 das Wasserkraftwerk Bøylefoss und ergänzte es 1927 um das Kraftwerk Flatenfoss.
Die Planung der Energieerzeugung mit insgesamt 10 Turbinen in zwei flussseitig gelegenen Kraftwerken mit unterschiedlichen Wassermengen ist eine komplexe Angelegenheit. Die Variablen sind zu zahlreich, als dass der menschliche Verstand sie bei der Suche nach dem optimalen Produktionsplan vollständig verarbeiten könnte. Und selbst eine kleine Fehlkalkulation kann zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten führen.
Vor diesem Hintergrund hat Arendals Fossekompani – der Haupteigentümer von Volue – die Optimierung der Energieerzeugung in den Fokus gerückt, da das Potenzial erheblich ist. Dieses Potenzial wurde deutlich, als das Unternehmen feststellte, dass verschiedene Betriebsteams bei gleichen Wassermengen unterschiedliche Ergebnisse erzielten.
„Ein Betriebsteam konnte pro Woche Energie im Wert von 30.000–40.000 NOK mehr erzeugen als andere Teams. Das hat uns bewusst gemacht, dass vollständig manuelle Produktionsprozesse ihre Schwächen haben. Wir wandten uns an Volue, um die Möglichkeit zu erkunden, unsere Kraftwerkssteuerungssysteme zu digitalisieren. Volue entwickelte Lösungen, die uns geholfen haben, die Nutzungsrate unserer Wasserressourcen um etwa ein Prozent zu steigern. In einem durchschnittlichen Jahr entspricht das zusätzlichen 5 GWh oder 1 Million NOK oder mehr", sagt Jan Roald Evensen, Betriebsleiter des Kraftwerks Bøylefoss.
Die Stromerzeugung wird stets einen Tag im Voraus geplant, basierend auf der erwarteten Wassermenge im Fluss und dem Gleichgewicht der Stromversorgung. Es muss entschieden werden, welche Turbinen Energie erzeugen sollen und wann die Produktion beginnen soll. Durch präzises Timing und die Abstimmung der Aggregate auf das optimale Leistungsniveau werden Effizienz und Energieausbeute gesteigert. Der Schlüssel liegt darin, dass die Kraftwerke optimal zusammenwirken, sodass aus dem Wasser beim Durchlaufen der Anlagen ein Maximum an Megawatt gewonnen wird.
Das digitale Managementsystem von Volue hat sich als wertvolles Werkzeug zur Optimierung der Energieerzeugung erwiesen. Es wurde ein detailliertes Simulationsmodell der beiden Kraftwerke erstellt, das Rohrleitungen, Aggregate, den Wasserfluss im Wasserlauf sowie Zufluss-Prognosen umfasst. Mithilfe des Software-Toolkits Nimbus wird das Produktionsmuster für den nächsten Tag berechnet. Das Endergebnis ist ein Produktionsplan, der den Betreibern vorgibt, wie die Anlagen zu betreiben sind.
„Wir sind sehr zufrieden mit den Ergebnissen, die wir dank der Software und des Fachwissens von Volue erzielt haben. Die von Volue generierten Systemdaten könnten uns zudem ermöglichen, einen kleinen Anteil am Frequenzmarkt zu übernehmen", sagt Evensen.
Mit Hilfe der Software von Volue werden alle relevanten Daten verarbeitet. Das Ergebnis ist ein Produktionsplan, der die Leistung der Turbinen maximiert.
Nils Olav TangvikVertriebsleiter Volue Energy Solutions
Laut Nils Olav Tangvik, Sales Manager Energy Solutions bei Volue, haben das steigende Niveau und die Volatilität der Strompreise den Wert der Softwarelösungen von Volue erhöht.
„Da so viel durch eine gesteigerte Produktion zu gewinnen ist, sind Versorgungsunternehmen sehr daran interessiert, wie sie die Stromerzeugung effizienter und rentabler gestalten können. Mithilfe der Software von Volue werden alle relevanten Daten verarbeitet. Das Ergebnis ist ein Produktionsplan, der die Leistung der Turbinen maximiert", sagt Tangvik.
„Auf Basis derselben Datensätze können Stromerzeuger auch das Risiko einer Abweichung zwischen geplanter und tatsächlicher Produktion reduzieren. Ein solches Ungleichgewicht ist für Stromerzeuger sehr kostspielig", sagt Tangvik.
Bislang hat Volue Produktionsleitsysteme bei rund 40 größeren Versorgungsunternehmen in den nordischen Ländern und Europa implementiert. Tangvik erklärt, dass die Einführung von Solar- und Windenergie in den Energiemix die Leitsysteme von Volue in den kommenden Jahren noch relevanter und nützlicher machen wird.
Mit dem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien wird die Stromerzeugung, -planung und der Energiehandel anspruchsvoller und volatiler. Prozessautomatisierung und eine optimale Nutzung flexibler Anlagen sind entscheidend, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Wir unterstützen Unternehmen in ganz Europa mit Software zur Automatisierung der gesamten Wertschöpfungskette der Stromerzeugungsplanung und des Energiehandels.