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Simulationsmodelle optimieren Wasserenergie

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Das Kolumbien-Flussbassin im pazifischen Nordwesten bietet großes Potenzial für Wasserenergie an; Wasserkraftwerke dort erzeugen über 20 000 Megawatt bereits. Jetzt hilft ein Simulationsmodell, den Betrieb des umfangreichen Verdammungssystems zu optimieren.

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Forscher am Fraunhofer Institut von Optronik, an den Systems-Technologien und an der Bild-Ausnutzung IOSB in Ilmenau entwickeln Informationstechnologie, um WasserStromerzeugungsysteme leistungsfähiger zu bilden. Die Abteilung der vorgerückten Systems-Technologie (AST) verursacht Simulations- und Optimierungsmodelle, die externe Faktoren wie Wetterdaten, Wasserspiegel und Marktpreise mit Systemsinfrastruktur vereinigen und optimierte Pläne für Betriebsanlagen, wie die eröffnung und den Closing Schleusentoren, VorratsbehälterWasserspiegelregelung und hydroturbinebetrieb erzeugen. Diese Informationen helfen dem Operator fine-tune jedes Wasserkraftwerk? s, das Energie, gegenwärtige Energievolkswirtschaft zu treffen erzeugt und die erzeugte Energie für die höchstmögliche Rückkehr zu verkaufen.

22.000 MW im Kolumbien-Flussbassin

Nach Projekten in Deutschland und in China und in Zusammenarbeit mit der Holländisch-Amerikanischen Firma Deltares, wenden IOSB Forscher jetzt ihre Sachkenntnis bis eine der Welt an? s-größte Wasserkraftoperatoren. Die Bonneville Energien-Verwaltung (BPA) im Nordwesten der Vereinigten Staaten betreibt ein kompliziertes und umfangreiches Verdammungssystem im Kolumbien-Flussbassin, das zusammen herum 22.000 Megawatt (MW) erzeugt. Dieses ist mehr als fünf mal den Ausgang in Deutschland, das ca. 7500 hydroelektrische Anlagen auf Flüssen und Seen betreibt und 4300 MW erzeugt. Mehr als 12 Million Leute leben im BPA? s-Einzugsgebiet, das Teile der US-Zustände Oregon, Washington, Montana, Kalifornien, Nevada, Utah und Wyoming umfaßt. Zusammen mit Deltares haben Forscher auf dem HyPROM Projekt ein arbeitendes Simulations- und Optimierungsmodell entwickelt, das den bestmöglichen Betrieb des BPA Verdammungssystems sicherstellt, das auf vorbestimmten Parametern basiert.

? Sehr verschiedene Parameter erben Spiel, wenn es zur Erzeugung der hydroelektrischen Energie kommt? Niederschlagniveaus, -volumen und -geschwindigkeit des Wassers, ganz zu schweigen von allgemeinem Klima stellt Faktor dar. Gleichzeitig müssen Regelungen betreffend den Schutz der Fische, Hochwasserschutz oder Klimarichtlinien untergebracht werden? sagt Dr. Divas Karimanzira von der IOSB Projektmannschaft. ? Hydroelektrische Anlagen können optimal gebetrieben werden, nur wenn Sie alle Variablen berücksichtigen. Als zusätzliche Herausforderung nimmt HyPROM auf der Kompliziertheit des weitgehend vernetzten Kolumbien-Flussbassinverdammungssystems? es bedeckt zwei verschiedene Flüsse mit einem durchschnittlichen Wasserstrom von 7.500 Kubikmetern pro Sekunde, 10 Hydroplants, 10 Vorratsbehälter und einen Höhenunterschied von 350 Metern.?

Z.Z. arbeiten Forscher an der Erweiterung des Simulations- und Optimierungsmodells, um die Energie-ökonomischen Aspekte besser umzugeben und bedenken die schwankende Verwendbarkeit des Winds und der Sonnenenergie sowie nach dem Zufall ändernde Marktpreise. ? Dann können wir sogar noch mehr Informationen in unseren Berechnungen enthalten. Dieses verursacht ein Drehbuch, das viel näeher an Wirklichkeit kommt? erklärt Karimanzira.

Das Projekt partners Plan, um die neuentwickelte Technologie in ein System zu integrieren, das Angestellten hilft, die rechten Entscheidungen zu treffen, wenn es die Anlage laufen lässt. Das Ziel während der Zukunft ist, BPA zu ermöglichen, sein gesamtes Steuer- und Managementsystem innen unter einer Stunde zu justieren, um zu ändernden Umständen zu reagieren. So, BPA könnte beschließen, hydroelektrische Energie zu verkaufen, nur wenn der Preis recht ist. Zu anderen Malen könnte es seine Vorratsbehälter ergänzen, um sie später zu leeren, wenn es ökonomisches sinnvoll ist oder technisch notwendig ist. ? Für Operatoren, wem hydroelektrische Energie des Verkaufs nicht nur aber auch andere Energiequellen mit einem schwankenden Versorgungsmaterial, wie Wind und Sonnenenergie, der Preis ein besonders wichtiger Faktor ist? sagt Karimanzira.