Energieunternehmen, die Stromerzeugungsanlagen verwalten, die weder an das Festland angeschlossen noch Teil eines liberalisierten Strommarkts sind, können ihre Anlagen ausschließlich anhand einer Verbrauchslastprognose optimieren. Wir untersuchen den Fall von Landsvirkjun, dem nationalen Energieunternehmen Islands.
19. Aug. 2022
In Ermangelung eines organisierten Strommarkts, ohne unterseeische Verbindungsleitungen, mit erheblichem Industriebedarf und einem sich verändernden Klima müssen Stromerzeuger auf Inseln hart daran arbeiten, die sichere Stromversorgung durch intelligente Produktionsplanung zu gewährleisten.
Als Inselstromsysteme erstmals gebaut wurden, stützten sie sich häufig auf die Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen (es sei denn, die Insel war so begünstigt, über natürliche Ressourcen zu verfügen, die den Bau von Wasserkraftwerken ermöglichten).
Heutzutage verzeichnen Inseln einen hohen Anteil erneuerbarer Energien aus Wind und Solar, was auch den Bau von Speichern wie Batterien oder Pumpspeicherkraftwerken erfordert. Dies macht den Energiemix und die Produktionsplanung komplexer.
Anders als viele andere Inseln ist Island reich an natürlichen Energieressourcen. Das Land hat auch jahrzehntelang an der Entwicklung eines effizienten und sicheren Stromsystems gearbeitet. Von wenigen Watt im Jahr 1912 bis zu einer jährlichen Produktion von 19 TWh heute ist Island der weltgrößte Stromerzeuger pro Kopf.
Strom und Wärme in Island sind bereits zu 100 % erneuerbar und stammen aus Wasserkraft, Geothermie und Windkraft.
Das isländische Energieunternehmen Landsvirkjun erzeugt mehr als 70 % des isländischen Stroms. Und trotz des effizienten und sicheren Stromsystems des Landes steht es – ähnlich wie viele andere Inselstaaten – vor bestimmten Herausforderungen in seiner täglichen Stromproduktionsplanung.
In Island gibt es keinen Day-Ahead- oder Intraday-Markt. Gleichzeitig ermöglicht Landsvirkjun seinen Kunden, ihre Bestellungen mit sehr kurzem Vorlauf (1 Stunde im Voraus) zurückzugeben oder zu ändern. Zu den Kunden von Landsvirkjun zählen Großindustrien, wie etwa die sehr energieintensive Aluminiumproduktionsindustrie.
Dies versetzt Landsvirkjun unter ständigen Druck, Aufträge mit kurzem Vorlauf anzunehmen. Folglich muss die Abteilung für Erzeugungsplanung rund um die Uhr neue Stromerzeugungs- und Ausgleichspläne für die Kraftwerke von Landsvirkjun erstellen.
Darüber hinaus stellt der Klimawandel das Energieunternehmen vor ständige Herausforderungen und setzt den Inselstaat unter Druck, seine Energieressourcen effizient zu bewirtschaften.
Der Klimawandel beeinflusst die Schwankungen der Zuflüsse, und der Stromerzeuger muss häufig mit schnellen Veränderungen der Reservoirspiegel umgehen. Der Abfluss von Gletscherwasser (mehr als 10 % Islands sind von Gletschern bedeckt) kann sich sehr schnell verändern. Insbesondere die kleineren Reservoire können sich rasch füllen oder leeren.
Die Zufluss-Prognose wird entscheidend, da Landsvirkjun sicherstellen muss, dass es das Wasser optimal bewirtschaften kann.
Ein weiterer Faktor, der die Stromproduktion in Island beeinflusst, ist die Übertragungsengpasssituation zwischen dem Osten und dem Westen der Insel.
Um die Energiesicherheit für Island zu gewährleisten – wie auch in jedem anderen Inselstaat –, muss Landsvirkjun seine flexiblen Energieressourcen und Speicher optimal steuern und regulieren.
„Landsvirkjun benötigte intelligente Software, die eine höhere Effizienz der Energienutzung liefern würde. Das Unternehmen wollte außerdem standardisierte und transparente Arbeitsprozesse einführen sowie einen guten Überblick und eine zuverlässige Speicherung seiner Daten und Ergebnisse haben", sagt Marco Boninella, Senior Sales Engineer & Team Lead bei Volue.
Volue bietet eine umfassende Software-Suite zur Optimierung der Produktion aus Kraftwerken sowie zur optimalen Planung. Mit Volue können Stromerzeuger ihr gesamtes Portfolio verschiedener Anlagen wie Wasserkraft, Wärmekraft, erneuerbare Energien und Batteriespeicher optimieren sowie Best-Practice-Prozesse aufbauen, um den größtmöglichen Nutzen aus ihren Anlagen zu ziehen.
„Wir begannen damit, die Volue Smart Generation-Software im Rahmen eines Pilotprojekts zu nutzen, bei dem wir einige unserer Stromanlagen modellierten und kalibrierten", sagt Eggert Guðjónsson von Landsvirkjun.
Das Pilotprojekt führte zur Einführung der vollständigen Volue Smart Generation-Lösung, und heute verlässt sich Landsvirkjun auf die Volue-Software, um optimale Stromerzeugungspläne für seine Kraftwerksanlagen zu erstellen und Pläne an den ÜNB zu übermitteln.
„Dies ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie Volues Smart Generation-Software eingesetzt wird, um rein gegen eine Verbrauchslastprognose zu optimieren", sagt Marco Boninella von Volue. „Dies ist eine gut geeignete Lösung für Energieunternehmen, die Stromanlagen auf Inseln verwalten, die weder mit dem Festland verbunden noch Teil eines liberalisierten Strommarkts sind."
Landsvirkjun nutzt die Volue Smart Generation-Software-Suite, um seine täglichen Herausforderungen in der Stromproduktionsplanung zu bewältigen.
Volue Smart Generation verfügt über Optimierungsmodelle, die in der Lage sind, optimale Produktionspläne zu berechnen und die primäre Ressource einzusparen (Brennstoff oder Wasser im Fall von Wärme- bzw. Wasserkraft sowie Strom im Fall von Batterien).
Darüber hinaus verfügt Volue Smart Generation über eine Benutzeroberfläche, die es Nutzern ermöglicht, Dashboards flexibel zu konfigurieren. Im Fall von Energieunternehmen auf Inseln kann die Benutzeroberfläche genutzt werden, um Produktionspläne der verschiedenen Stromanlagen im Verhältnis zum Verbrauchslastbedarf der Insel darzustellen. Die Nutzer können dann die Stromanlagen optimieren, dabei die verschiedenen Kraftwerksbeschränkungen einhalten und jederzeit leicht nachvollziehen, wie Wasserkraft, Wärmekraft, Batterien und erneuerbare Energien zusammenwirken, um die Nachfrage zu erfüllen.