Maximierung der Flexibilität in vielschichtigen Kaskaden: Aventrons Weg zum preisorientierten Versand mit HYDROGRID

aventron, ein führender Schweizer Hersteller erneuerbarer Energien, hat sich mit HYDROGRID zusammengetan, um den Wasserverbrauch in seiner nordischen Wasserkraftwerksflotte zu optimieren. Diese Fallstudie zeigt, wie eine automatisierte, digital optimierte Produktionsplanung die Lagerflexibilität erhöhen und einen flexiblen Versand ermöglichen kann, wodurch letztlich Effizienz und Rentabilität maximiert werden.

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Hintergrund

Das Wasserkraftportfolio von aventron in Norwegen umfasst eine Vielzahl von Kleinwasserkraftwerken. Das Portfolio ist so konzipiert, dass es die natürlichen Ressourcen und geografischen Vorteile Norwegens nutzt und eine effiziente und nachhaltige Energieerzeugung gewährleistet. Dieser strategische Ansatz ermöglicht es Aventron, das Potenzial seiner Wasserkraftanlagen zu maximieren und gleichzeitig zu den norwegischen Zielen im Bereich der erneuerbaren Energien beizutragen, und das alles ohne zusätzlichen betrieblichen Aufwand.

Das norwegische Wetter stellt den Betrieb von Wasserkraftwerken vor besondere Herausforderungen. Die Auswirkungen von Schneeschmelze und Eis wirken sich erheblich auf die Vorhersage der Zuflüsse aus. Im Frühling erhöht die Schneeschmelze den Wasserzufluss, während die Eisbildung im Winter den Wasserfluss und den Turbinenbetrieb einschränken kann. Eine genaue Vorhersage des Zuflusses ist unerlässlich, um diese saisonalen Schwankungen zu bewältigen und eine effiziente Wasserkraftproduktion sicherzustellen.

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Herausforderungen

Die größte Herausforderung für Aventron bestand darin, die geringen Aufnahmekapazitäten zu bewältigen und gleichzeitig eine optimale Wassernutzung sicherzustellen. Aufgrund des begrenzten Speichers im Einlassdamm war es schwierig, einen gleichbleibenden Turbinenbetrieb aufrechtzuerhalten, was zu Ineffizienzen und potenziellen Umsatzeinbußen führte.

Das Boge-Kaskadensystem ist in zwei Ebenen unterteilt: Boge 1 und Boge 2. Boge 1 hat ein Reservoirvolumen von 0,38 hm³, während Boge 2 ein viel kleineres Fassungsvermögen von 0,01 hm³ hat. Dieser begrenzte Speicherplatz in Boge 2 schränkt den Betrieb flussaufwärts ein. Darüber hinaus ist der Boge 2 aufgrund seiner kleineren Einlaufgröße mit einem Turbinendurchsatz von 0,87 m³/s anfälliger für Frost, was die Wasserwirtschaft und den Betrieb der Turbinen in den kälteren Monaten zusätzlich erschwert. Boge 1 mit einem Turbinendurchsatz von 0,6 m³/s profitiert von dem größeren Reservoir, steht aber aufgrund der Einschränkungen des Gesamtsystems immer noch vor Herausforderungen.

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Lösung

HYDROGRID implementierte ein automatisiertes, digital optimiertes Produktionsplanungssystem, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Das System konzentrierte sich auf:

1. Optimierung des Wasserverbrauchs: Durch die sorgfältige Steuerung des Wasserflusses vom oberen Boge-Reservoir zum Einlassdamm stellte das System sicher, dass die Turbinen mit ihrem optimalen Durchsatz betrieben wurden. Dieser Ansatz maximierte die Effizienz des Wasserverbrauchs, selbst bei den geringen Aufnahmekapazitäten.
2. Verbesserung der Speicherflexibilität: Durch den optimierten Wasserverbrauch wurde Speicherkapazität im Staudamm frei, sodass Aventron den Wasserstand besser kontrollieren und auf schwankenden Energiebedarf reagieren konnte.
3. Preisorientierter Versand: Mit der verbesserten Speicherflexibilität könnte Aventron preisorientierte Versandstrategien nutzen. Das System ermöglichte es dem Unternehmen, in Zeiten niedriger Strompreise Wasser zu speichern und bei höheren Preisen wieder abzugeben, wodurch der Umsatz maximiert wurde.

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Ergebnisse

Die Implementierung des automatisierten Produktionsplanungssystems von HYDROGRID führte zu erheblichen Verbesserungen:

• Höhere Effizienz: Der optimierte Wasserverbrauch führte trotz der geringen Aufnahmekapazitäten zu einem gleichmäßigeren und effizienteren Betrieb der Turbinen.
• Verbesserte Flexibilität: Die freigesetzte Speicherkapazität ermöglichte es Aventron, den Wasserstand besser zu kontrollieren und auf Marktanforderungen zu reagieren.
• Maximierter Umsatz: Durch die Nutzung des preisgesteuerten Versandes war Aventron in der Lage, von den höheren Strompreisen zu profitieren und die Gesamtrentabilität zu steigern. Im Jahr 2024 erzielte das Unternehmen beim Boge-Projekt im Vergleich zu nicht optimierten Methoden 37% bessere Ergebnisse, und das alles ohne zusätzliches Personal.
• Reduzierte OPEX-Kosten: Die automatisierte Lösung war in der Lage, ein auf jeden Standort zugeschnittenes Wassermanagement rund um die Uhr bereitzustellen, ohne mehr Personal einzustellen oder Abstriche bei Reaktivität und Effizienz zu machen.

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Fazit

Die Partnerschaft von Aventron mit HYDROGRID zeigt das Potenzial einer automatisierten, digital optimierten Produktionsplanung im Wasserkraftsektor. Durch die Optimierung des Wasserverbrauchs und die Verbesserung der Speicherflexibilität war Aventron in der Lage, die Herausforderungen geringer Aufnahmekapazitäten zu bewältigen und die betriebliche Effizienz und den Umsatz zu maximieren.

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