Die Rolle der Wasserkraft in der Energiewende

Durch technologische Neuerungen im letzten Jahrhundert hat sich die Wasserkraft zu einem wichtigen Aspekt der erneuerbaren Energien entwickelt. In der Vergangenheit galten Wasserkraftwerke und andere wasserwirtschaftliche Vorhaben als gewaltige, kapitalintensive Projekte. Die Technologie ermöglicht heute bessere Kraftwerke, die über die IoT-Plattform ferngesteuert werden können, zum Beispiel über die Cloud.

Fernsteuerung, vorausschauende Wartung und flexibler Anlagenbetrieb können die Rentabilität von Investitionen in Wasserkraftwerke erheblich verbessern. Dies gilt unabhängig davon, ob es sich um eine grosse oder kleine Anlage handelt, ob sie an einem einzigen Standort konzentriert ist oder ob sie an abgelegenen Standorten verteilt ist. In Zeiten, in denen es so viele Unbekannte gibt – Klimawandel, neue Technologien, neue Vorschriften und Deregulierung, Änderungen in der Subventionspolitik, Unterbrechungen der Versorgungskette und schwankende Energiepreise -, ist die Flexibilität Ihrer Anlagen daher von entscheidender Bedeutung.

Dank der RevPi-Serie von Kunbus kann der Übergang zu einer nachhaltigeren Umwelt einfacher sein. Erfahren Sie, welche Rolle Wasserkraftwerke in der Energiewende spielen und wie sich Kraftwerke einfach und genau überwachen lassen können.

Strom aus Wasserkraft

Die Wasserkraft spielt eine doppelte Rolle bei der Stromerzeugung und der Wasserversorgung. Denn Stauseen dienen nicht nur der Stromerzeugung sondern auch der Wasserversorgung. Brunnen sind in vielen Gegenden unverzichtbar, um die Wasserversorgung zu ergänzen, und eine mit überschüssiger Sonnen- oder Windenergie betriebene Pumpe läuft praktisch umsonst. Durch Pumpspeicherkraftwerke kann überschüssige Energie (z. B. durch Solar-oder Windkraft) gespeichert werden. Bei einem Überangebot an Energie, zum Beispiel nachts oder bei starkem Wind, pumpt die Anlage Wasser in einen höher gelegenen Stausee. Sobald die Nachfrage nach Strom wieder steigt, rauscht das Wasser hinunter und treibt die Turbinen wieder an, um Strom zu erzeugen. 

Aber auch Speicherkraftwerke können ihre Produktion an den Strombedarf anpassen. Je nach Bedarf wird das in höher gelegenen Stauseen gespeicherte Wasser unter Ausnutzung einer Höhendifferenz und unter grossem Druck auf Turbinen abgelassen, die einen Stromgenerator antreiben. Diese Möglichkeit der Regulierung und Speicherung ist einzigartig unter den erneuerbaren Energiequellen. Das sollten die Länder, die bei der Umstellung von Energieträgern mit hohem CO2-Ausstoss auf Energiequellen mit niedrigem CO2-Ausstoss auf Kernenergie setzen im Hinterkopf behalten, denn auch ein Kernkraftwerk lässt sich nicht einfach so auf Knopfdruck abschalten.

Können Automatisierung und Digitalisierung den Betrieb von Wasserkraftwerken verbessern?

Wasserkraft- und Pumpenanlagen sind im Vergleich zu anderen Branchen der erneuerbaren Energien wie Windkraftanlagen und Solarparks vergleichsweise wenig digitalisiert. Daher besteht das Hauptziel darin, den Betrieb des Werks zu rationalisieren und durch Digitalisierung und Automatisierung effizienter zu gestalten, zusätzlich zur Sanierung.

Effizientere Wasserkraftwerke können einen wichtigen Teil zur Energiewende beitragen. Wie funktioniert das? Das Speicherbecken ist etwa einen Kilometer vom Kraftwerk entfernt und verfügt über eine Reihe von technischen, weit verstreuten Einrichtungen wie Füllstandsmessung, Temperaturmessung und Druckleitung sowie über alle Stromerzeugungsanlagen. Der Zugriff kann Remote erfolgen, da der Kraftwerksbetreiber, egal wo er sich befindet, die Informationen einsehen und die Anlage über die IoT-Plattform und die mobile Überwachung fernsteuern kann.

Durch den Zugriff auf Anlagenteile können Störungen dank Echtzeitüberwachung und Benachrichtigungen, wie z.B. Alarmmeldungen, frühzeitig erkannt und analysiert werden. Vorausschauende Wartung hilft, Ausfälle zu vermeiden und rechtzeitig auf Fehler zu reagieren. IoT-Plattformen, wie die digifai IoT-Plattform control, ermöglichen den Übergang zu alternativen Energiequellen.

Wirtschaftliche und betriebliche Leistung der Pumpen dank kontinuierlicher Überwachung

Besitzer kleinerer Wasserkraftwerke sind sich oft nicht bewusst, welche Vorteile die Nachrüstung von Pumpen mit digitalen Niveausensoren und Neigungsmessern, IoT-gesteuerten Servomotoren, drahtlosen Fernbedienungspanels oder sogar einem KI-System, das Entscheidungen auf der Grundlage von Vorhersageanalysen des bevorstehenden Wetters, des Strombedarfs oder veränderter Kosten/Nutzen auf dem Energiemarkt trifft, mit sich bringt.

Früher waren für die Steuerung und Diagnose von Pumpen, die sich Tausende von Metern unter der Oberfläche befanden, komplizierte Algorithmen erforderlich. Es funktionierte mit vertikalen Bohrungen, aber manchmal lagen die Lagerstätten nicht vertikal unter der Bohranlage. Heutzutage können die so genannten abweichenden Bohrungen in Echtzeit am Rande berechnet werden. Dies ermöglicht die Überprüfung des Bohrlochzustands von Bohrlöchern mit Stangenpumpen in Echtzeit, einschliesslich dynamischer Stangenspannung, Flüssigkeitsstand, Pumpeneinlassdruck, produziertem Gas und Emulsion usw.

Installation von RevPi Core 3+ und RevPi AIO-Modulen in ‘Edge POC’, einer Nachrüstungsbox, die in einen Starterschrank oder ein VFD integriert ist. Quelle: revolutionpi.com

Die Aktualisierungen der Algorithmen können auf der Grundlage der Benutzereingaben in der Cloud durchgeführt werden und führen zu regelmässigen Verbesserungen der Flottengeräte. Die Anforderungen an die Entwicklungsplattform, die Industrietauglichkeit, Temperaturbeständigkeit und Rückverfolgbarkeit aufweisen muss, können mit RevPi Core 3+ und dem analogen Erweiterungsmodul RevPi AIO vereinfacht werden.

Digitalisierung und Umweltschutz

Intelligente Technologien können dabei helfen unsere CO2-Ziele zu erreichen und gleichzeitig die Kosten der Energieerzeugung zu senken. Deshalb sind digitale Verbesserungen nicht nur für grosse Kraftwerke und Wasserwirtschaftsunternehmen von Bedeutung. Die nötigten Sensoren und Kommunikationsgeräte sind jetzt bei Distrelec erhältlich, in der Regel ab Lager. 

Durch die Überwachung und Fernsteuerung von Brunnen und Wasserturbinen wird die Stromerzeugung (und die Sicherung der Wasserversorgung) zu einer wirtschaftlich tragfähigen Option für Kleinbauern, Landeigentümer, Gemeinden und Bürgerinitiativen. Auch die Nachrüstung solcher Anlagen ist wichtig. Zum Beispiel, kann mithilfe von sanierten Pumpen die Effizienz und Rentabilität gesteigert werden. Diejenigen, die neue Energieerzeugungsunternehmen in Erwägung ziehen, müssen die neuen digitalen Möglichkeiten in ihre Due-Diligence-Prüfung einbeziehen. Bei Distrelec finden Sie alles, was Sie für Ihr Projekt brauchen. Gerne beraten wir Sie auch bei der Produktauswahl.

Empfohlene Produkte

Industrie-PCs, RevPi Connect+, Kunbus

Erweiterungsmodule für Industrie-PCs, RevPi AIO, Kunbus

Industrie-PCs, RevPi, Core 3+, Kunbus

Total
0
Shares
Vorheriger Beitrag

Das vernetzte Netz von morgen: Wie können saubere Energiequellen eine Stadt mit Energie versorgen? 

Nächster Beitrag

Moderne Signaltechnik: Ein Interview mit Frank Bühler

Verwandte Beiträge