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Digitalisierung der Wasserkraft: Herausforderungen und Lösungen bei der Datenintegration

Die Wasserkraftinfrastruktur ist nach wie vor das Rückgrat der Energiewende und die älteste und am weitesten verbreitete Technologie für erneuerbare Energien. Da bei einigen Projekten Technologien zum Einsatz kommen, die über 100 Jahre alt sind, wird die Herausforderung der Digitalisierung sowohl offensichtlich als auch hochrelevant. Welche Rolle spielen Daten in diesem Prozess und wie können Sie sie am besten sammeln, aggregieren, übertragen und für die Planung der Wasserkraftproduktion nutzen?

Die erste Herausforderung, vor der Wasserkraftbetreiber stehen, wenn sie einen Digitalisierungsprozess starten, ist die Datenerfassung und -integration. Beim Betrieb von Wasserkraftwerken besteht ein zweifacher Bedarf an Datenintegration. Erstens ist dies unerlässlich, um einen sichereren, einfacheren und automatisierten Betrieb zu erreichen. Zweitens erfordert die Flexibilität, die die Energiemärkte aufgrund der Fortschritte in der Solar- und Windtechnologie fordern, die Digitalisierung statischer und Live-Datenflüsse. Wasserkraft muss in der Lage sein, Wind- und Solarenergie zu ergänzen, und das erfordert eine digitale Transformation.

Traditionelle Systeme und die Notwendigkeit der Digitalisierung

Auf der Ebene der erneuerbaren Energien ist Wasserkraft sicherlich die ausgereifteste Technologie. Die moderne Ära der Wasserkraft begann Ende des 19. Jahrhunderts, und im Laufe des 20. Jahrhunderts kam es zu bedeutenden Entwicklungen. Der Großteil der weltweiten Wasserkraftinfrastruktur wurde jedoch vor dem Jahr 2000 gebaut. Natürlich basieren diese Systeme in erster Linie auf analoger Hardware, die zwar robust ist, aber auf dem heutigen schnelllebigen Energiemarkt mehrere Einschränkungen mit sich bringt.

Analoge Systeme in Wasserkraftwerken beinhalten typischerweise manuelle Überwachungs- und Steuerprozesse. Die Betreiber fungieren als Brücke zwischen der physischen Realität der Anlage und der digitalen Infrastruktur, die zur Leistungsverfolgung und zur Durchführung von Anpassungen verwendet wird. Dieser Ansatz kann zeitaufwändig und anfällig für menschliche Fehler sein. Darüber hinaus kann das Fehlen von Echtzeitdaten und automatisierten Reaktionen die Fähigkeit der Anlage beeinträchtigen, sich schnell an veränderte Bedingungen anzupassen.

Trotz dieser Einschränkungen muss die analoge Technologie den digitalen Betrieb nicht behindern. Das Ziel sollte nicht darin bestehen, alle Systeme auf einmal vollständig zu modernisieren, um auf „Smarthydro“ umzurüsten. Dieser Ansatz ist weder der nachhaltigste noch der schnellste Weg, um praktische Ergebnisse auf dem Markt zu erzielen. Stattdessen können Betreiber bestehende digitale Smarthydro-Lösungen an die aktuelle Infrastruktur anpassen und nur wichtige Hardwareinvestitionen tätigen, die einen Mehrwert für den täglichen Betrieb bieten.

Der Prozess ist zwar mit einer Reihe einzigartiger Herausforderungen verbunden, aber die Treiber für die Datenintegration und Digitalisierung in Wasserkraftwerken sind vielfältig:

Höhere Sicherheit: Die Digitalisierung ermöglicht die Überwachung wichtiger Sicherheitsparameter rund um die Uhr und präventive, automatisch angepasste Reaktionen auf Risiken wie Ölverschmutzungen, Probleme mit dem Reservoirstand und Anforderungen des Strommarkts. Diese kontinuierliche Überwachung erhöht die allgemeine Sicherheit des Anlagenbetriebs.

Zeitersparnis für den Bediener: Die Betreiber spielen eine entscheidende Rolle bei der Sicherstellung eines optimalen Versand- und Risikomanagements. In analogen Systemen wird ihre Zeit jedoch häufig für sich wiederholende Routinekontrollen und Aufgaben aufgewendet. Die Automatisierung dieser Aufgaben durch Digitalisierung kann den Bedienern mehr Zeit für strategischere Operationen verschaffen und so die Gesamteffizienz verbessern.

Anforderungen an die Flexibilität des Energiemarkts: Liberalisierte Strommärkte tendieren zu einer erhöhten Granularität, wobei die europäischen Märkte kürzlich auf 15-Minuten-Intervalle umgestellt haben. Diese Änderung ist notwendig, um die Netzstabilität in einer Energielandschaft zu verbessern, die zunehmend von Wind- und Solarenergie dominiert wird. Die traditionelle Wasserkraftinfrastruktur wurde jedoch nicht für dieses Maß an Flexibilität konzipiert und ist häufig mit Start-/Stopps-, Rampen- und Umweltbeschränkungen konfrontiert. Die Digitalisierung kann dabei helfen, den optimalen Ort zu finden, der die Anlage schützt, und gleichzeitig die Marktbewegungen auszunutzen.

Wissenstransfer zwischen mehreren Teams: Die Digitalisierung ermöglicht eine schnellere und effizientere Synchronisation und Berichterstattung zwischen Teams und externen Stakeholdern. Durch die Implementierung digitaler Tools und Plattformen können Daten in Echtzeit geteilt werden, wodurch Verzögerungen bei der Kommunikation und Entscheidungsfindung verringert werden. Dieser verbesserte Wissenstransfer stellt sicher, dass alle Teams auf derselben Wellenlänge sind, was die Zusammenarbeit und die betriebliche Kohärenz verbessert. Darüber hinaus können digitale Berichtstools die Erstellung von Berichten automatisieren, was es einfacher macht, externen Interessenträgern wie Aufsichtsbehörden und Marktteilnehmern genaue und aktuelle Informationen zur Verfügung zu stellen.

Durch die Bewältigung dieser Faktoren kann die Digitalisierung die betriebliche Effizienz, Sicherheit und Marktreaktion von Wasserkraftwerken erheblich verbessern und sicherstellen, dass sie in der sich wandelnden Energielandschaft wettbewerbsfähig bleiben.

Dieses Papier behandelt die wichtigsten Bereiche der Datenerfassung, Aggregation, Übertragung und Verwendung in der Automatisierung. Es werden die praktischen Herausforderungen, Chancen und bestehenden Lösungen für jeden dieser Bereiche untersucht und ein umfassender Überblick darüber gegeben, wie Datenintegration die Digitalisierung des Betriebs von Wasserkraftwerken erleichtern kann.

Erster Aufbau integrierter Datensysteme

Die Datenerfassung in Wasserkraftwerken umfasst zwei Hauptdatentypen: statische Daten und Telemetrie. Der Aufbau ist je nach Wasserkraftprojekt unterschiedlich, aber dies sind einige typische Datenquellen, die Sie unter einem digitalen Dach zusammenführen müssen:

Statische Daten

Statische Daten umfassen historische Aufzeichnungen und digitale Archive. In vielen Wasserkraftwerken sind wichtige historische Daten auf Papier gespeichert, wie z. B. handschriftliche Protokolle, Baupläne und Wartungsaufzeichnungen. Einige dieser Daten sind möglicherweise bereits digitalisiert, aber in unterschiedlichen Systemen oder Formaten gespeichert, was die Integration schwierig macht.

Telemetrie

Telemetrie umfasst die Erfassung von Daten in Echtzeit aus verschiedenen Quellen. Dazu gehören Sensoren und Instrumente wie Durchflussmesser, Drucksensoren, Temperatursensoren und Schwingungssensoren, die kontinuierliche Betriebsdaten liefern. SCADA-Systeme (Supervisory Control and Data Acquisition) sammeln und überwachen diese Echtzeitdaten und ermöglichen so eine zentrale Steuerung und Analyse. IoT-Geräte verbinden diese Sensoren und Systeme für eine nahtlose Datenübertragung. Darüber hinaus sammeln Drohnen, die mit Kameras und Sensoren ausgestattet sind, visuelle und thermische Daten zur Inspektion und Überwachung.

Herausforderungen und Lösungen

Die Qualität der Daten, die in die Smarthydro-Software eingespeist werden, wirkt sich direkt auf die Qualität der Optimierung auf allen Ebenen aus. Aus diesem Grund sollten Probleme mit der Datengenauigkeit vor oder zusammen mit den Herausforderungen der Datenintegration angegangen werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen:

Erste Digitalisierung analoger Systeme

Die Umwandlung statischer Daten, die auf Papier gespeichert sind, in digitale Formate ist im Vorfeld eine große Herausforderung. Dieser Prozess kann zeitaufwändig und arbeitsintensiv sein, insbesondere bei handschriftlichen Aufzeichnungen und veralteter Dokumentation. Dies ist jedoch ein entscheidender Schritt im Digitalisierungsprozess.

Die Implementierung der OCR-Technologie (Optical Character Recognition) kann dazu beitragen, handgeschriebene und gedruckte Papieraufzeichnungen in digitale Formate umzuwandeln. Diese Daten können dann für einen einfachen Zugriff und eine einfache Integration in zentralisierten digitalen Archiven gespeichert werden.

Qualität der Daten

Probleme mit der Datenqualität können verschiedene Ursachen haben, darunter Fehlfunktionen des Sensors, Umgebungseinflüsse und menschliches Versagen bei der Dateneingabe. Hochwertige Daten sind für eine effektive Überwachung, Steuerung und Optimierung des Betriebs von Wasserkraftwerken unerlässlich.

Eine weitere Dimension der Qualität der Datenerhebung ist die Einführung eines einheitlichen Messsystems: Messen Sie den Reservoirspiegel relativ zum Meeresspiegel (masl) oder relativ zum Niveau der Überlaufrinne? Unabhängig von der Wahl sollte es im gesamten System und vorzugsweise in der gesamten Flotte eingesetzt werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Die Verwendung standardisierter Datenformate und Protokolle kann die Datenintegration vereinfachen und die Kompatibilität zwischen verschiedenen Systemen sicherstellen.

Zuverlässigkeit des Sensors

Sensoren können sich im Laufe der Zeit verschlechtern und zu fehlerhaften Messwerten führen. Regelmäßige Wartung und Kalibrierung sind erforderlich, um ihre Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Eine inkonsistente Sensorleistung kann zu ungenauen Daten führen, was die Effektivität automatisierter Systeme und Algorithmen für die vorausschauende Wartung beeinträchtigen kann. Die Sicherstellung der Sensorzuverlässigkeit durch Routineüberprüfungen und rechtzeitigen Austausch ist für die Aufrechterhaltung der Datenintegrität von entscheidender Bedeutung.

Die Implementierung eines routinemäßigen Wartungs- und Kalibrierungsplans für Sensoren und Instrumente kann die Datenqualität und die Zuverlässigkeit der Sensoren verbessern.

Umgebungslärm

'Durch Wind verursachte Geräusche, eine begrenzte Auflösung im Sensor oder eine Ungenauigkeit der Sensoren können die Füllstandsmessungen im Reservoir beeinflussen und zu ungenauen Daten führen.

Neben diesen systematischen Fehlern gibt es Artefakte im Zusammenhang mit der Interferenz der Steuergeräte mit den Sensoren. Ein gängiges Beispiel ist die Nähe des Sensors zu dem Punkt, an dem eine Turbine eingespeist wird. Jede Änderung des Turbinenbetriebs führt zu einer gekrümmten Anzeige des Reservoirfüllstands, was die Genauigkeit der Telemetrie-Messung verringert. Beim Start der Turbine sinkt der Wasserstand in der Nähe der Turbine plötzlich. Umgekehrt steigt der Reservoirstand plötzlich an, wenn die Turbine gestoppt wird. Diese Ausreißer lassen sich mithilfe von Flachwassergleichungen (SWEs) zwar leicht vorhersagen und erkennen, aber sie sind nur eine von vielen Arten, wie der Anlagenbetrieb die Sensorwerte beeinträchtigt.

Um Telemetriedaten für die automatische Versandplanung verwenden zu können, muss dieses Rauschen verhindert oder gefiltert werden. Der Einsatz automatischer Datenglättungstechniken ist eine Möglichkeit, Störungen sowie Probleme mit der Lösung und dem Ausfall von Sensoren zu filtern. Dadurch werden genauere und zuverlässigere Daten gewährleistet, die dann in Optimierungsalgorithmen eingespeist werden können.

So kann eine automatische Glättung aussehen:

Oben: Telemetrie-Ablesung des Reservoirspiegels
Mitte: Inhaltsänderung, Turbinenströme und Gate-Flows
Unten: Vergleich zwischen ungefilterten (spitzen) Daten und gefilterten Daten (geglättete Kurven), die zur Optimierung verwendet werden

Das obere Diagramm zeigt die direkte Telemetrieeinspeisung eines Reservoirspiegels mit abrupten Schwankungen, oft einschließlich negativer Rückkopplungen von freien Oberflächenflüssen. Bei der Glättung werden alle Inhaltsänderungen, die auf Turbinen- oder Torebene aufgezeichnet wurden (siehe zweite Grafik), sowie der geschätzte Wasserverlust und -gewinn durch Bodenfeuchte, Zufluss und Niederschlag berücksichtigt. Auf dem letzten Diagramm ist die geglättete Füllstandskurve des Reservoirs in dunklem Violett zu sehen, im Vergleich zu den viel lauteren Daten zum ungefilterten Reservoirfüllstand in hellviolett.

Nach der Implementierung schafft die Glättung der Zuflusskurven im Hintergrund eine solide Grundlage für eine intelligente Produktionsplanung und automatisierte Abläufe.

Vorübergehende Ausfälle

Vorübergehende Ausfälle können den kontinuierlichen Fluss von Telemetriedaten stören und zu Lücken bei der Datenerfassung und -analyse führen. Diese Ausfälle können durch Stromausfälle, Netzwerkprobleme oder Gerätestörungen verursacht werden.

Die Implementierung robuster Backup-Systeme und redundanter Datenwege kann dazu beitragen, die Auswirkungen vorübergehender Ausfälle zu minimieren und einen kontinuierlichen Datenfluss sicherzustellen. Der Einsatz von Edge-Computing-Geräten kann auch die Latenz reduzieren, indem Daten näher an der Quelle verarbeitet werden, was eine schnellere Entscheidungsfindung ermöglicht.

Integration von Daten

Zu den Herausforderungen der Datenintegration gehören die Sicherstellung der Kompatibilität zwischen verschiedenen Datenquellen, die Aufrechterhaltung der Datenkonsistenz und die Gewährleistung eines nahtlosen Datenflusses zwischen Systemen. Eine effektive Datenintegration ist unerlässlich, um einen umfassenden Überblick über den Anlagenbetrieb zu erhalten und fortschrittliche Analysen und Optimierungen zu ermöglichen.

Die Verwendung standardisierter Datenformate und Protokolle kann die Datenintegration vereinfachen und die Kompatibilität zwischen verschiedenen Systemen sicherstellen. Durch die Implementierung sicherer Kommunikationsprotokolle wie Verschlüsselung und Authentifizierung können Daten vor Cyberbedrohungen geschützt und ihre Integrität gewährleistet werden.

Datenaggregation und Verwaltung

Bei der Datenintegration werden Daten aus mehreren Quellen kombiniert, um eine einheitliche Sicht auf den Anlagenbetrieb zu erhalten. Dieser Prozess umfasst das Sammeln, Transformieren und Laden von Daten in ein zentrales Repository, wo sie analysiert und für die Entscheidungsfindung verwendet werden können. Eine effektive Datenintegration stellt sicher, dass alle relevanten Informationen zugänglich, korrekt und aktuell sind, was bessere betriebliche Einblicke und Optimierungen ermöglicht.

Herausforderungen und Lösungen

Die häufigste Fallstricke der Digitalisierung von Wasserkraftwerken in dieser Phase ist die Ausbreitung von Software.

Softwareübersuchung tritt auf, wenn mehrere Softwaretools unabhängig voneinander von verschiedenen Teams oder Abteilungen ohne eine kohärente Strategie eingesetzt werden, was zu überlappenden Funktionen, nicht ausgelasteten Lizenzen und Integrationsproblemen führt. Um der Verbreitung von Software entgegenzuwirken, sollten Wasserkraftbetreiber bei der Digitalisierung einen strategischen Ansatz verfolgen. Dazu gehört die Auswahl einer einheitlichen digitalen Plattform, die verschiedene Funktionen integrieren, die Datenerfassung und -analyse rationalisieren und ein einheitliches Nutzererlebnis bieten kann.

Wie kann festgestellt werden, dass der Digitalisierungsprozess von der Softwarewucht beeinflusst wird? Eine einheitliche Plattform sollte in Betracht gezogen werden, wenn der Betrieb eine oder mehrere der folgenden Herausforderungen mit sich bringt:

Redundante Anwendungen: Verschiedene Softwaretools werden von verschiedenen Teams für ähnliche Aufgaben wie Datenanalyse, Überwachung und Berichterstattung verwendet, was zu Verwirrung und Ineffizienzen führt. Für miteinander verbundene Prozesse wie Produktionsplanung, Wartungsplanung und Energiehandel wird unterschiedliche Software verwendet, die mit einem einzigen Tool effizienter verwaltet werden könnten.

Probleme bei der Integration: Daten werden von den Bedienern manuell von einem System auf ein anderes übertragen, wobei häufig eine Verarbeitung erforderlich ist, um sie mit einem anderen System kompatibel zu machen. Dies hat zur Folge, dass wichtige Informationen nicht leicht zugänglich sind und nicht überall im Unternehmen geteilt werden können, was eine effektive Entscheidungsfindung behindert.

Höhere Wartungskosten: Mehrere Softwareanwendungen werden entweder auf Teamebene oder auf zentraler Ebene verwaltet und gewartet. Die Updates, Lizenzen und der Support dieser Anwendungen werden separat implementiert, was die betriebliche Belastung erhöht.

Schulung und Benutzerfreundlichkeit: Bediener und Mitarbeiter müssen vor der Ausführung einer Aufgabe in jedem der Softwaretools geschult werden. Der Wechsel zwischen Software ist aufgrund von Design, Benutzerfreundlichkeit und Sprachunterschieden kontraintuitiv.

Die Einführung einer einheitlichen digitalen Plattform, die verschiedene Funktionen wie Datenerfassung, Überwachung, Analyse und Berichterstattung integriert, kann den Betrieb rationalisieren und die Softwarevielfalt reduzieren. Abgesehen von diesen Vorteilen kann eine einheitliche digitale Plattform ein viel leistungsfähigeres Tool sein, da ihre Algorithmen aus mehreren Datenströmen im gesamten Unternehmen schöpfen können. Solche Lösungen können einen Versandplan bieten, der bereits alle Einschränkungen, geplante Wartungsarbeiten, mittel- und langfristige Produktionsplanung, Marktpreise und Zuflussprognosen berücksichtigt. Dieser umfassende Ansatz stellt sicher, dass alle betrieblichen Aspekte berücksichtigt werden, was zu einer effizienteren und optimierten Anlagenleistung führt.

Übertragung von Daten

Für die meisten Standorte wurden die Produktionsplanungs- und Handelsprozesse vor Jahrzehnten entwickelt und erfolgreich eingeführt, wobei im Laufe der Jahre nur minimale Änderungen vorgenommen wurden. Das branchenübliche Dateiformat bleibt Excel.xls, und der Übertragungskanal, insbesondere bei externen Stakeholdern, bleibt E-Mail. Hier ist ein Beispiel für den täglichen Datenfluss in einem Wasserkraftwerk, bei dem jeder Knoten ein Betreiber ist, der Daten verarbeitet und Dateiformate und Maßeinheiten anpasst, bevor die Informationen weiter übertragen werden.

Datenfluss mit Operatoren als Knoten und manueller Datenbearbeitung

Herausforderungen und Lösungen

Obwohl dieser alte Prozess jahrzehntelang gut funktioniert hat, setzt er den Anlagenbetrieb zwei Risiken aus: Das eine ist menschliches Versagen und das zweite ist eine verfrühte Reaktion.

Dieser Modus Operandi macht den Handel auf dynamischeren Strommärkten aufgrund seiner inhärenten Ineffizienzen und Verzögerungen unmöglich. Die Abhängigkeit von manueller Datenverarbeitung erhöht das Risiko menschlicher Fehler, was dazu führen kann, dass ungenaue Daten für wichtige Handelsentscheidungen verwendet werden. Darüber hinaus bedeutet die Abhängigkeit des Prozesses von der Reaktionsfähigkeit verschiedener Interessengruppen, dass jede Verzögerung, ob durch interne Genehmigungen oder externe Lieferanten, dazu führen kann, dass Handelschancen verpasst werden. Auf dynamischen Energiemärkten, auf denen Echtzeitdaten und schnelle Entscheidungen von entscheidender Bedeutung sind, können diese Verzögerungen und Ungenauigkeiten verhindern, dass die Anlage von Marktschwankungen profitiert, was letztlich ihre Wettbewerbsfähigkeit und Rentabilität beeinträchtigt.

IT/OT-Konvergenz

Die Integration von Informationstechnologie (IT) und Betriebstechnologie (OT), bekannt als IT/OT-Konvergenz, wird für die digitale Transformation immer wichtiger.

Hier ist ein Beispiel für Datenintegration und automatisierte IT/OT-Übertragung mithilfe eines Electronic Document Management (EDM) -Systems und eines API-Skripts, ergänzt durch eine Cloud-Verbindung über eine Rest-API-Schnittstelle:

Vereinfachter und automatisierter Datenfluss

In diesem Fall sendet der Benutzer Zeitreihen zur Leistung (Bruttoaktivitätszeit) für die gesamte Anlage an die RESTFull-API und übernimmt dann automatisch die geplante Leistung, bevor das Marktgebot geschlossen wird. Alle Informationen werden auf einer interaktiven Online-Plattform verarbeitet und visualisiert.

Während des Digitalisierungsprozesses wurde ein standardisiertes digitales Zwillingsmodell der Anlage erstellt, das die statischen Daten und die Echtzeit-Telemetrie vereinheitlicht. Auf dieser Grundlage werden generalisierte Optimierungsaufgaben, Visualisierungen und benutzerorientierte Kontrollmechanismen in Echtzeit erstellt. Auf dieser Benutzeroberfläche können Bediener Überschreibungen senden, Betriebsparameter ändern, Prognosen für den Zufluss und dessen Auswirkungen auf den Reservoirstand und die Produktionsplanung abrufen.

Digitalisierte Getriebesysteme bieten auch den Mehrwert der Automatik Endlager Protokolle und Backups, die Vermögensverwaltern dabei helfen, durch verschiedene Versionen ihrer Daten zu navigieren, Berichte zu erstellen, Fehler zu beheben und bei Bedarf einen Rückblick zu erhalten. In diesem Fall sind historische Daten auch über die Benutzeroberfläche zugänglich, was den Zugriff und die Verwendung erleichtert.

Diese neuen Prozessinfrastrukturen bringen auch eine Reihe neuer Herausforderungen wie Latenz und Sicherheit mit sich, die in der Regel sowohl mit Hardware- als auch mit Softwarelösungen angegangen werden:

Latenz
Überwachungs- und Steuerungssysteme in Echtzeit sind besonders latenzempfindlich und können von der Integration von Edge Computing profitieren. Durch die Dezentralisierung der Datenverarbeitung und die Annäherung der Berechnungen an die Datenquelle minimiert Edge-Computing Übertragungsverzögerungen und verbessert die Reaktionsfähigkeit des Systems.

Sicherheit
Vermögensverwalter aller Art sollten aktive Maßnahmen ergreifen, um die Sicherheit bei der Implementierung digitaler automatisierter Datenintegrationsplattformen zu erhöhen. Ein erster Schritt besteht darin, die Lieferanten anhand anerkannter Sicherheitsstandards wie ISO 27001 und SOC 2 zu überprüfen, um sicherzustellen, dass sie die besten Datenschutzpraktiken einhalten. Darüber hinaus kann die Wahl von API-Verbindungen gegenüber direkten Links die Sicherheit erhöhen, da APIs eine kontrollierte Schnittstelle für den Datenaustausch bieten und so das Risiko von unbefugtem Zugriff und Datenschutzverletzungen reduzieren.

Datennutzung für die Automatisierung — Chancen und Zukunftstrends

Das volle Potenzial des integrierten Datenmanagements kann ausgeschöpft werden, indem alle Funktionen genutzt werden, um den Anlagenbetrieb voneinander abhängig zu optimieren und Silos zwischen Abteilungen wie folgt zu durchbrechen:

  • Verwaltung von Einschränkungen: Echtzeitdaten können mit festen und flexiblen Vorschriften sowie mit den besten Effizienzparametern verglichen werden, um den Wasserfluss auf Tor- und Turbinenebene anzupassen.
  • Produktionsplanung: Ein zentraler Datenhub, der für die Produktionsplanung verwendet wird, kann alle Variablen zusammenführen, vom Marktpreis über die Turbineneffizienz bis hin zu Zuflussprognosen, Umweltbeschränkungen und geplanten Ausfällen. Da alle Parameter gewichtet werden, um Konflikten Rechnung zu tragen, kann mithilfe von KI und neuen Smarthydro-Algorithmen ein optimaler Produktionsplan erstellt werden.
  • Strategischer Energiehandel: Die Flexibilität der Lagerhaltung kann genutzt werden, um den preisorientierten Versand mithilfe von Wasserwertberechnungen zu automatisieren. Sobald alle Datenflüsse zuverlässig in dasselbe System eingespeist werden, können zudem anspruchsvollere Energiemärkte wie Primär- und Sekundärreserve erschlossen und Nebenabläufe automatisiert werden.
  • Mittel- und langfristige Planung: Historische und tägliche Telemetriedaten können verwendet werden, um saisonale Wetteränderungen für Ihr spezielles hydrologisches Becken vorherzusagen, sodass Sie Produktion und Wartung auf der Grundlage von Opportunitätskostenberechnungen strategisch planen können.
  • Simulation von Anlageentscheidungen: Mithilfe der digitalen Zwillingstechnologie und Ihrer Daten können Sie Hardwareinvestitionen bewerten — z. B. die Nachrüstung zusätzlicher Turbinen oder Pumpenspeicher, verschiedene Wetterszenarien, unterschiedliche Produktionsstrategien und mehr.

HYDROGRID Insight ist eine digitale Wasserkraftbetriebsplattform, die Wasserkraftwerksdaten verwendet, um Betreiber mit all den oben genannten und zusätzlichen Funktionen zu unterstützen.

Fazit

Das integrierte Datenmanagement bietet Wasserkraftbetreibern erhebliche Vorteile, darunter eine verbesserte Effizienz, schnellere Reaktionszeiten und eine größere Marktanpassung. Digitale Tools ermöglichen Automatisierung, bessere Entscheidungen und optimierte Abläufe, ohne dass eine umfassende Hardwareüberholung erforderlich ist. Stattdessen können gezielte Upgrades und eine intelligentere Integration vorhandener Systeme erhebliche Vorteile bringen.

Um einen reibungslosen Übergang zu gewährleisten, wird Folgendes empfohlen:

  • Ziele und KPIs: Es ist wichtig, klare Ziele festzulegen, wie z. B. die Reduzierung menschlicher Fehler und die Verbesserung der Reaktionszeiten, und gleichzeitig KPIs zur Fortschrittsverfolgung zu implementieren.
  • Fortschrittliche Technologie: KI, maschinelles Lernen und IoT sollten genutzt werden, um die Produktion zu optimieren und den Energiehandel in einem dynamischen Markt zu unterstützen.
  • Prozess- und Changemanagement: Die Interessengruppen müssen von Anfang an in die Entwicklung und Umsetzung neuer Prozesse eingebunden werden, um die reibungslose Einführung digitaler Tools sicherzustellen.
  • Zusammenarbeit: Die Förderung des Wissensaustausches zwischen Teams und mit externen Partnern kann dazu beitragen, die erfolgreiche Umsetzung digitaler Initiativen voranzutreiben.

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