Effizientere Wasserkraftwerke mit künstlicher Intelligenz
Wasser nicht zu verschwenden – ob im eigenen Haus oder in einem imposanten Kraftwerk – ist eine gemeinsame Herausforderung. Im häuslichen Bereich ist viel klarer, wie dies zu erreichen ist, im Fall eines Kraftwerks sind die bestimmenden Faktoren hingegen viel komplexer. Und genau hier kann die künstliche Intelligenz (KI) den Unterschied machen. Alperia hat in diesem Zusammenhang ein fortschrittliches Steuerungssystem (APC), das Alperia Sybil Water, entwickelt, das mit Hilfe von Feldsensoren und Tools künstlicher Intelligenz alles einfacher und genauer macht, um den Weg zu mehr Energieeffizienz optimal zu unterstützen.
Das Steuerungssystem APC wurde für das Kraftwerk in Sarnthein, einer Gemeinde in der Provinz Bozen, installiert. Diese Kraftwerksanlage hat eine Gesamtleistung von 22.000 kW und eine durchschnittliche Produktion von ca. 80 GWh/Jahr. Ein Produktionsplan bestimmt jeden Tag die stündlich zu erzeugenden Strommengen, und dementsprechend werden die Sammelbecken so reguliert, dass das erforderliche Wasservolumen zur Verfügung steht, um das vorgegebene Ziel zu erreichen. In Sarnthein erfolgt die Wasserversorgung des Kraftwerks über das Hauptbecken in Durnholz, das flussabwärts gelegen ist und seinerseits vom flussaufwärts gelegenen Corvara-Reservoir gespeist wird. Die Wasserzufuhr vom Corvara-Sammelbecken zum Durnholzer See erfolgt über einen Triebwasserstollen und wird über die „Beikircher“-Schleuse am Corvara-Reservoir geregelt, die den Namen ihres Herstellers trägt.
Ziel der Steuerungsstrategie ist es, eine angemessene Kapazität des Sammelbeckens zu garantieren, um den Produktionsplan einzuhalten. Die innovative Lösung von Alperia Sybil Water basiert auf prädiktiven Kontrolltechniken, die angemessen das Wasservolumen im Durnholzer See unter Berücksichtigung der Fließzeiten und der im Produktionsplan bestimmten stündlichen Ziele regulieren. Die Nutzung der Wasserressource wird dadurch optimiert, so dass talwärts jene Wassermengen übergeben werden, die mit den Sollwerten im Produktionsplan übereinstimmen. Das APC-System gewährleistet die Kontrolle auch unter extremen Bedingungen, d. h. wenn das Volumen in den Sammelbecken die Sicherheitsschwelle überschreitet bzw. unter der minimalen Regelschwelle liegt. Dies kann z. B. im Falle von extremen Wetterereignissen geschehen: Schneeschmelze oder Dauerregen können zum Anstieg des Beckenvolumens führen und außerordentliche Maßnahmen erfordern. In diesen Fällen greift das System automatisch ein und versetzt Wasser talwärts, um ausreichende Ressourcen für die spätere Produktion zu akkumulieren und gleichzeitig den Wasserstand im Stausee innerhalb der Sicherheitsgrenzen zu halten.
Das Modell, dessen Wirksamkeit im Laufe der Zeit geprüft und überwacht wurde, hat somit gezeigt, dass es mit Hilfe von KI möglich ist, die Energieerzeugung im Einklang mit den Plänen und unter optimaler Nutzung der verfügbaren Wasserressourcen zu gewährleisten.
