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

Aventron, ein führender Schweizer Hersteller erneuerbarer Energien, hat sich mit HYDROGRID zusammengeschlossen, um den Wasserverbrauch in seiner nordischen Wasserkraftwerksflotte zu optimieren. This case study shows, as a automated, optimize production planning can provide the storage flexibility and an flexible delivery can provide, wodurch letztlich Effizienz und Rentabilität maximiert werden können.

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Die wichtigsten Höhepunkte

1. Proaktive Führung: aventron bewies Weitblick in der Branche, indem es Technologien für maschinelles Lernen in den täglichen preisorientierten Versandbetrieb einführte und die Effizienz durch innovative Technologien nachhaltig verbesserte.
2. Strategische Umsetzung: Das Team von aventron integrierte HYDROGRID Insight nahtlos in ihre bestehende Infrastruktur und nutzte so das Beste aus der verfügbaren Technologie für ihre spezifischen Bedürfnisse, ohne das bestehende Setup zu gefährden.
3. Beeindruckende Ergebnisse: Dieser proaktive Ansatz führte zu erheblichen Verbesserungen der betrieblichen Effizienz und zu Kosteneinsparungen, sodass Aventron laut den neuesten Berichten von Jahr zu Jahr bessere Finanzergebnisse erzielte zeigt einen Umsatzanstieg von 37% im Jahr 2024, im Vergleich zu nicht optimierten Vorgängen.‍
4. Saisonale Bereitschaft: Der neue Wassermanagementansatz, der auf maßgeschneiderten Zuflussprognosen basiert, half Aventron dabei, Vereisung im Winter zu verhindern und sich auf die Schneeschmelze im späten Frühling im nordischen Klima vorzubereiten.

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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, die bei nordischen Projekten häufig vorkommen, und gleichzeitig eine optimale Wassernutzung sicherzustellen. Ein Beispiel für restriktive Bedingungen ist das Boge-Projekt, bei dem es aufgrund der begrenzten Speicherkapazität im Einlassdamm schwierig war, 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 — das erste Reservoir in der Kaskadenkette — hat ein Reservoirvolumen von 0,38 hm³, während es sich bei Boge 2 um einen Einlass mit einem wesentlich geringeren Fassungsvermögen von 0,01 hm³ handelt. Diese begrenzte Speicherkapazität schränkt den Betrieb im vorgelagerten Bereich ein. Darüber hinaus ist der Boge 2 aufgrund der kleineren Einlaufgröße anfälliger für Frost, was die Wasserwirtschaft und den Betrieb der Turbinen in den kälteren Monaten zusätzlich erschwert. Der Turbinendurchsatz des Boge-Kaskadensystems führt zu einer weiteren Komplexität des Betriebs: Boge 1 mit einem Turbinendurchsatz von 0,6 m³/s profitiert von dem größeren Reservoir, aber im Vergleich zu Boge 2 ist der Durchsatz auf Torebene begrenzt.

Selbst für Kaskaden wie Boge erforschte Aventron die Möglichkeit, preissteigernde Versandvorgänge durchzuführen, bei denen die bestehende Lagerflexibilität auf der obersten Reservoirebene genutzt wurde. Hier erfahren Sie, wie sie das gemacht haben und welche Ergebnisse sie ohne zusätzliche Betriebskosten für Boge erzielt haben.

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Lösung

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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 der Wassernutzung, 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.

Ergebnisse

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

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• 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.

Fazit

Die Partnerschaft von aventron mit HYDROGRID zeigt das Potenzial einer automatisierten, digital optimierten Produktionsplanung im Wasserkraftsektor. Durch die Optimierung des Wasserverbrauchs und die Erhöhung 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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