Nachhaltiger Betrieb von Turbinen und Generatoren in Wasserkraftwerken
3 Möglichkeiten, wie KROHNE Ihre Wasserkraftprojekte unterstützen kann
System zur Erkennung von Leckagen an der Druckleitung
Durchflussmessgeräte für alle Rohrgrößen
Vorhersage des Ober- und Unterlaufs des Wasserlaufs
Bei der Wasserkraft wird die kinetische Energie des fließenden Wassers zur Stromerzeugung genutzt. Durch den Bau von Dämmen und Stauseen wird Wasser gespeichert und kontrolliert abgelassen, um Turbinen anzutreiben, die elektrische Energie erzeugen. Diese Methode ist eine der zuverlässigsten und kostengünstigsten erneuerbaren Energiequellen der Welt.Wasserkraftwerke bieten auch Flexibilität bei der Energieerzeugung, da sie schnell hoch- oder heruntergefahren werden können, um auf Schwankungen der Stromnachfrage zu reagieren. Diese Fähigkeit trägt weiter zur Kosteneffizienz bei, da die Energieerzeugung genau auf den Bedarf abgestimmt werden kann.
Die effiziente und sichere Nutzung der Wasserkraft erfordert präzise und zuverlässige Messtechnik. Diese Technologie ist von entscheidender Bedeutung für die Überwachung der Anlagen, die Optimierung der Energieerzeugung und die Gewährleistung der strukturellen Integrität von Dämmen und Turbinen.
Herausforderungen
Wasserkraftwerke stellen aufgrund der Komplexität und Variabilität ihrer Betriebsbedingungen besondere Anforderungen an die Messtechnik. Die genaue Überwachung der Wasserstände in Stauseen und flussabwärts gelegenen Gebieten ist von entscheidender Bedeutung für die Sicherheit und Optimierung der Energieerzeugung. Die Vorhersage von Wasserständen und Strömungsverhalten erfordert robuste Systeme, die Umweltfaktoren wie Turbulenzen, Sedimentablagerungen und Druckschwankungen standhalten können.
Laufwasserkraftwerke, die ohne nennenswerte Energiespeicher arbeiten, sind auf präzise Messungen angewiesen, um große Wassermengen und niedrige Differenzdrücke zu bewältigen. Pumpspeicherkraftwerke sind mit zusätzlichen Anforderungen konfrontiert, darunter die Bewältigung erheblicher Höhenunterschiede von bis zu 400 Metern und die Gewährleistung eines reibungslosen Betriebs während der Energiespeicher- und -abgabezyklen.
Zu den wichtigsten Herausforderungen gehören die Überwachung von Differenzdrücken in Druckbehältern und Turbinen, das Aufspüren von Leckagen in Hochdruckrohrleitungen und die Gewährleistung genauer Durchflussmessungen unter verschiedenen Bedingungen. Die rauen Umgebungsbedingungen, einschließlich schneller Durchflussänderungen, variabler Wassereigenschaften und mechanischer Belastung der Geräte, erfordern Messlösungen mit langfristiger Stabilität und Zuverlässigkeit. Diese Herausforderungen machen deutlich, dass fortschrittliche und anpassungsfähige Technologien erforderlich sind, um einen sicheren und effizienten Betrieb von Wasserkraftwerken zu gewährleisten.
Wie kann KROHNE Unterstützung leisten?
System zur Erkennung von Leckagen an der Druckleitung
Die Sicherheit von Dämmen ist ein kritischer Aspekt der Wasserkraftnutzung. Diese Überwachung ist entscheidend, um Katastrophen wie Rohrbrüche zu verhindern, die nicht nur hohe Kosten verursachen, sondern auch Menschenleben gefährden können. Das KROHNE Penstock Leak Detection System (PLDS) zur Leckageerkennung basiert auf mehreren verschiedenen praxiserbrobten Leckageerkennungsmodellen. Es erzeugt keine Fehlalarme und löst im Falle eines Rohrbruchs oder einer Überdrehzahl der Turbine eine Notabschaltung aus und verfügt darüber hinaus über eine Funktion zur Erkennung von kleinen Leckagen. Es kann auf die Daten von vorhandenen Durchflussmessgeräten angewendet werden und berücksichtigt die Eigenschaften der verschiedenen installierten Durchflussmessgeräte.
Durchflussmessgeräte für alle Rohrgrößen
Die robusten und zuverlässigen magnetisch-induktiven OPTIFLUX-Durchflussmessgeräte sind die beste Wahl für die Messung von technischem Wasser für die Versorgung der Lager und für Kühlzwecke. Ihre verbesserten Diagnosemöglichkeiten gewährleisten eine zuverlässige Messung über Jahrzehnte hinweg. Die KROHNE OPTISONIC Ultraschall-Inline-Durchflussmessgeräte sind alle werkskalibriert und decken Rohrdurchmesser von bis zu 3.000 mm ab. Für noch größere Rohre sind auch Clamp-On-Versionen erhältlich, die direkt vor Ort an bestehenden Rohrleitungen installiert werden können. Dank dieser Flexibilität und der hohen Messgenauigkeit sind die OPTISONIC-Geräte ideal für den Einsatz unter anspruchsvollen Bedingungen wie hohen Strömungsgeschwindigkeiten und turbulenten Strömungsverhältnissen.
Vorhersage des Ober- und Unterlaufs des Wasserlaufs
Die Füllstandmessung und die genaue Vorhersage des Ober- und Unterwassers sind für einen sicheren und effizienten Betrieb des Kraftwerks unerlässlich. Das an mehreren Messstellen des Ober- und Unterwassers installierte berührungslose OPTIWAVE FMCW Radar-Füllstandmessgerät misst den Wasserstand genau und zuverlässig.
Beitrag zur Nachhaltigkeit
Ressourceneffizienz: Präzise Überwachung optimiert den Wasserverbrauch, reduziert Abfall und verbessert die Nachhaltigkeit.
Umweltschutz: Die frühzeitige Erkennung von Problemen minimiert Leckagen und schützt die umliegenden Ökosysteme.
Erhaltung von Lebensräumen : Kontrollierte Wasserstände schützen flussabwärts gelegene Ökosysteme und fördern die Artenvielfalt
Weitere Vorteile
Hohe Anlagenverfügbarkeit: Zuverlässige Instrumentierung mit erweiterten integrierten Diagnosemöglichkeiten sorgt für eine hohe Anlagenverfügbarkeit bei reduziertem Wartungsbedarf.
Bessere Ressourcennutzung : Eine effiziente Überwachung von Durchfluss und Wasserstand minimiert unnötige Wasserumleitungen und schont so lebenswichtige Wasserressourcen.
Beitrag zur Nachhaltigkeit
Die Wasserkraft spielt als erneuerbare Energiequelle eine entscheidende Rolle bei der nachhaltigen Energieerzeugung, ist jedoch mit betrieblichen Herausforderungen konfrontiert, die sorgfältig gehandhabt werden müssen, um minimale Umweltauswirkungen zu gewährleisten. Hohe Fließgeschwindigkeiten, wechselnde Wassermengen und schwankende Pegelstände können zu inkonsistenten Messwerten führen und die Risiken für die Infrastruktur erhöhen. Darüber hinaus können Temperatur- und Druckschwankungen den Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Turbinen beeinträchtigen, während Sedimentablagerungen und abgelegene Standorte die Wartung erschweren. Eine zuverlässige Überwachung und regelmäßige Instandhaltung sind für einen sicheren, stabilen und nachhaltigen Betrieb der Wasserkraftwerke unerlässlich.
KROHNE unterstützt die nachhaltige Nutzung der Wasserkraft mit fortschrittlichen, umweltbewussten Monitoring-Lösungen. Das KROHNE Penstock Leak Detection System (PLDS) erhöht die Sicherheit von Staudämmen, indem es Leckagen ohne Fehlalarm aufspürt und so eine sofortige Abschaltung ermöglicht, um mögliche Umweltschäden zu verhindern. Die OPTISONIC-Ultraschall-Durchflussmessgeräte von KROHNE liefern hochpräzise Messungen, die den Bedarf an invasiver Wartung reduzieren und die Lebensdauer der Geräte verlängern. Der Radar-Füllstandmessumformer OPTIWAVE FMCW ermöglicht eine präzise, berührungslose Wasserstandsüberwachung und trägt so zu einer Optimierung des Wasserressourcenmanagements bei. Gemeinsam fördern diese Lösungen die betriebliche Effizienz, die Umweltsicherheit und die langfristige Nachhaltigkeit von Wasserkraftwerken.