Pumpspeicherung als zentrales Element der Energieversorgung und der Netzstabilität
ABB hat zusammen mit den Kraftwerken Oberhasli AG (KWO) den weltweit leistungsstärksten Frequenzumrichter für einen Pumpspeicherantrieb in Betrieb genommen. Der in Vollumrichtertechnologie realisierte Antrieb mit einer Leistung von 100 Megawatt trägt massgeblich dazu bei, das Pumpspeicherkraftwerk effizienter und flexibler betreiben zu können.
Dank des Wasserreichtums, der zahlreichen Möglichkeiten für Stauanlagen sowie der grossen Höhenunterschiede bietet die hochalpine Region an der Grimsel optimale Voraussetzungen für die Nutzung von Wasserkraft.
Die KWO, die zu 50% im Besitz der BKW Energie AG sind, versuchen deshalb laufend, bestehende Kapazitäten zu erweitern und zu optimieren. Denn Pumpspeicherkraftwerke leisten einen wichtigen Beitrag zur Versorgungssicherheit, indem sie bei Bedarf wertvolle Spitzenergie liefern und gleichzeitig eine Regelfunktion für das Netz wahrnehmen.
Im unterirdisch angelegten Kraftwerk Grimsel 2 wird für die Stromproduktion Wasser aus dem Oberaarsee mit einem Gefälle von rund 400 Metern über Turbinen in den als Auffangbecken dienenden Grimselsee geleitet. Dessen Wasser kann mit überschüssiger Netzenergie wieder hochgepumpt werden.
Da die elektrische Energie nur beschränkt speicherbar ist, sorgt das Unternehmen «swissgrid» mit Stromexporten und - importen für die Verteilung der überschüssigen Netzenergie, welche im In- und Ausland angeboten bzw. nachgefragt wird.
Bisher konnte der Pumpbetrieb nur durch das fixe Zuschalten von bis zu vier Pumpen gesteuert werden. Neu erlaubt es der Frequenzumrichter, die Drehzahl einer Pumpe und damit die Leistung im Pumpbetrieb flexibel zu regulieren, je nach zur Verfügung stehender Pumpenergie.
Dank des ABB-Umrichters kann die Pumpe rasch gestartet, betrieben und wieder gestoppt werden. Die Ressource Wasser kann so effizienter und flexibler für die Stromproduktion genutzt werden, und die neue Lösung trägt zur Stabilisierung des Gleichgewichts im Netz bei.
"Ein Umbau der Versorgungslandschaft ohne die Wasserkraft ist gar nicht denkbar, so lange keine andere günstige und ausgereifte Speichertechnologie zur Verfügung steht. Es muss uns deshalb gelingen, vom heutigen verfahrenen Subventionsregime wegzukommen", sagt Kurt Rohrbach, Präsident des Verbandes Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen VSE.
"Ein zentraler Punkt in der Energiestrategie 2050 ist die Verbesserung der Energieeffizienz. Leistungselektronik macht dies möglich. Mit dem leistungsstärksten Frequenzumrichter, der je in einer Pumpspeicheranlage installiert wurde, kann Grimsel 2 viel effizienter und flexibler betrieben werden," erklärt Remo Lütolf, Vorsitzender der Geschäftsleitung ABB Schweiz.
"Bisher mussten wir zur Sicherstellung der geforderten Regelenergie oft wertvolles Speicherwasser aus anderen Stauseen ableiten. Dank dem regelbaren Pumpantrieb kann das Wasser optimal für die Stromproduktion genutzt werden", erklärt Dr. Gianni Biasiutti, CEO der KWO.
ABB ist führend in der Energie- und Automationstechnik. Das Unternehmen ermöglicht seinen Kunden in der Energieversorgung und der Industrie, ihre Leistung zu verbessern und gleichzeitig die Umweltbelastung zu reduzieren. Die Unternehmen der ABB-Gruppe sind in etwa 100 Ländern tätig und beschäftigen weltweit rund 145'000 Mitarbeitende - davon rund 7'000 in der Schweiz.
Die KWO ist eines der führenden Wasserkraftunternehmen der Schweiz und liefert durchschnittlich 2350 Gigawattstunden elektrische Energie pro Jahr - das entspricht einem Jahresverbrauch von rund 1,2 Millionen Menschen.
Quelle:
Text KWO, Kraftwerke Oberhasli, Oktober 2013
