Optimale Betriebsführung von Kleinwasserkraftwerks-Gruppen

Flussläufe mit Talsperren und Laufwasserkraftwerke stellen große Herausforderungen an die Betriebsführung, insbesondere wenn eine Mehrfachnutzung vorliegt und verschiedenartige Zielstellungen erfüllt werden sollen. Deshalb wurden Verfahren zum optimalen Betrieb von Kaskaden von Kleinwasserkraftwerken entwickelt. Das Energiemanagement für die optimale Netzanbindung der Wasserkraftwerke und die Zusammenführung von mehreren Kraftwerken zu virtuellen Kraftwerken waren auch Inhalt der Arbeit.

Die optimale hydraulische und bautechnische Auslegung bildet die Grundlage für den effizienten und sicheren Betrieb von Wasserkraftanlagen (WKA) [1]. Ist diese Voraussetzung erfüllt, tragen in entscheidendem Maße die Steuerungs- und Managementstrategien für die WKA zum Erreichen der Ziele bei, die mit dem Bau der Anlagen angestrebt wurden. Dabei handelt es sich in den meisten Fällen um mehrkriterielle Zielstellungen, wobei Teilziele in Abhängigkeit von der Zeit oder Situation unterschiedliche Bedeutung besitzen.Entsprechend dem chinesischen Small-Hydropower-Substituting-Fuel-Programm (SHSF-Programm) sollen die bereits errichteten und noch zu errichtenden Kleinwasserkraftwerke (KWK) den Energiebedarf in ländlichen Gebieten für Kochen und Heizung decken (sozioökonomische Aspekte). Ziel ist dabei auch die Reduzierung der Abholzung von Waldgebieten. Für die Investoren ist weiterhin interessant, dass – über diesen lokalen Energiebedarf hinaus – in das Netz eingespeist werden kann, um eine schnellere Refinanzierung sicherzustellen. Damit ergibt sich als ein Teilziel die Maximierung der Energieerzeugung. Im Sinne der Nachhaltigkeit müssen weitere Teilziele formuliert werden [2]. Das sind zum Beispiel die Sicherstellung von zeitlich veränderlichen ökologischen Mindestabflüssen und die Minimierung der Auswirkungen von Extremereignissen, wie Hochwasser und Dürre. Zusätzlich beachtet werden muss die in China in den letzten Jahren zunehmende Volatilität des Niederschlags und damit des Wasserdargebots für WKA. Aus diesen Aufgabenstellungen und Randbedingungen leitet sich ein Polyoptimierungsproblem für die Bestimmung der Steuerstrategien ab. Eine einzelne WKA hat nur geringe Steuerungsreserven. Sie müssen unbedingt genutzt werden, aber es ist vor allem zu untersuchen, welches Potenzial die koordinierte Betriebsführung von Kraftwerkskaskaden für die Erreichung der genannten Ziele bietet.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft - Heft 06 (Juni 2019)
Seiten: 8
Preis: € 10,90
Autor: Dr.-Ing. Divas Karimanzira
Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. Thomas Rauschenbach

Artikel weiterleiten In den Warenkorb legen Artikel kommentieren


Diese Fachartikel könnten Sie auch interessieren:

Ansatz zur Wirtschaftlichkeitsbewertung von Kleinwasserkraftanlagen in China
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2019)
Um die finanzielle Tragfähigkeit der Umsetzung eines verbesserten Kleinwasserkraftanlagendesigns hinsichtlich des chinesischen Elektrizitätsmarkts abzuschätzen zu können, wurde ein einfach umzusetzender Bewertungsansatz erstellt.

Konstruktive und geotechnische Aspekte kleiner Wasserkraftwerke in China
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2019)
Die GUB AG brachte ihr Wissen in Geotechnik und konstruktivem Wasserbau in das Forschungsprojekt HAPPI zur Entwicklung von Leitlinien für Planung und Bau kleiner Wasserkraftanlagen in China ein. Die Planungsphasen für Anlagen zwischen ein und zehn MW installierter Leistung wurden hinsichtlich einer angepassten Vorgehensweise sowie der dafür erforderlichen Planungswerkzeuge untersucht und beschrieben.

Hydrologische Modellierung für die Optimierung von Kleinwasserkraftwerkskaskaden
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2019)
Der hydrologischen Modellierung des Wasserdargebotes im Flusseinzugsgebiet kommt bei Planung und Optimierung von Wasserkraftwerken, die häufig in komplexe Kraftwerkskaskaden eingebunden sind, eine große Bedeutung zu. In vielen Regionen der Welt fehlen jedoch oft die entsprechenden Eingangsdaten. Die zentrale Fragestellung dieser Arbeit lautet daher, ob es möglich ist, auf Basis öffentlich verfügbarer Datenquellen das Abflussregime eines Einzugsgebiets abzubilden, um Standortbewertung und energieoptimierte Nutzung der Wasserkraftanlagen zu gewährleisten.

Bewertung und Verbesserung von Kleinwasserkraftwerken in China
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2019)
Die chinesische Regierung hat 2003 damit begonnen, Kleinwasserkraftwerke (KWK) schwerpunktmäßig in ländlichen Gebieten aufzubauen. Bis heute wurden dabei mehr als 1 000 KWK errichtet. Vor diesem Hintergrund wurde das Deutsch-Chinesische Forschungsprojekt HAPPI durchgeführt. Ziel des Projekts war es, die Planung, den Bau sowie den Betrieb von KWK in China zu analysieren und durch innovative Technologien effizienter zu gestalten. Dabei wurden ökologische und sozioökonomische Aspekte verstärkt berücksichtigt.

Nachhaltigkeitsbewertung für Kleinwasserkraftwerke in China
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (6/2019)
In China besteht ein hohes hydroenergetisches Potenzial an dezentralen emissionsarmen Lösungen in Form von Kleinwasserkraftwerken. Deren Nutzung kann helfen, soziale Ungleichgewichte abzubauen, gleichzeitig resultieren daraus international kontrovers diskutierte deutliche Eingriffe in Natur und Landschaft und damit in die Gesellschaft. Zur Erfassung und Bewertung der systemischen Auswirkungen der Nutzung von Wasserkraft wurde ein multikriterieller Ansatz erarbeitet, mit dessen Hilfe Planungsprozesse unterstützt und innovative Finanzmittel mobilisiert werden können.

Name:

Passwort:

 Angemeldet bleiben

Passwort vergessen?

Der ASK Wissenspool
 
Mit Klick auf die jüngste Ausgabe des Content -Partners zeigt sich das gesamte Angebot des Partners
 

Selbst Partner werden?
 
Dann interessiert Sie sicher das ASK win - win Prinzip:
 
ASK stellt kostenlos die Abwicklungs- und Marketingplattform - die Partner stellen den Content.
 
Umsätze werden im Verhältnis 30 zu 70 (70% für den Content Partner) geteilt.
 

Neu in ASK? Dann gleich registrieren und Vorteile nutzen...