Die Menge an Daten in der Energiewirtschaft wächst rasant an. Nur ein modernes Datenmanagement mittels intelligenter Methoden kann in diesen Daten Optimierungspotenziale bei Erzeugung, Leitung und Verteilung heben.
Im GuD-Kraftwerk Pembroke (Wales) ist die auf der Data and Digital Platform basierende wertbasierte Instandhaltung (Value Based Maintenance) bereits im Einsatz.
RWE
Modernes Datenmanagement bietet für alle industriellen Prozesse ein großes Optimierungspotenzial. Das gilt auch für den Betrieb von Kraftwerken. "Die Digitalisierung des Energiesektors dient diesem Zweck. Sie hebt den Netzbetrieb auf eine neue Ebene: Die Datenerfassung wird zum Geschäftsmodell", beschreiben dies die Springer-Autoren Przemyslaw Komarnicki, Michael Kranhold und Zbigniew A. Styczynski in ihrem Buchkapitel Rolle der Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) – Digitalisierung der Energiewirtschaft auf Seite 169.
Daten aus unterschiedlichen Quellen zusammenbringen
Der Energieerzeuger RWE Generation setzt etwa auf eine Datenanalyse gemeinsam mit dem Dienstleister adesso. Zusammen wurde eine Data and Digital Platform (DDP) auf Basis von Microsoft Azure entwickelt. Die hier ermittelten Rohdaten aus unterschiedlichen Quellen werden zusammengebracht und abgeglichen. Sie helfen wiederum, die Prozesse im Kraftwerk zu optimieren.
"Gerade für die zukünftige Energiewirtschaft ist es wichtig, mit Hilfe dieser Daten auch neue Geschäftsfelder zu integrieren, insbesondere das enge Zusammenspiel mit erneuerbaren Energien bis hin zur Herstellung von Wasserstoff", erklärt Andreas F. Raab, Programm Manager bei adesso, verantwortlich für strategische Planung und Projektkoordination, Spezialist für Digitalisierung in der Energiewirtschaft.
Dabei sind gerade heute die alltäglichen Herausforderungen außerordentlich groß. Die nötigen Infos sind meist über unterschiedliche Länder und auf unterschiedlichen Entscheidungsebenen verteilt. Hinzu kommt häufig eine schlechte Systemeffizienz durch „Datensilos“ mit qualitativ sehr verschiedenen Daten, die keine schnell zur-Verfügung-Stellung erlauben. Das wiederum bedingt direkt einen hohen manuellen Aufwand bei der Organisation der Kraftwerkseinsatzplanung und des Kraftwerkbetriebs.
Zusammen mit RWE Generation hat adesso zur Behebung als ersten Schritt eine zentrale Datenplattform auf Microsoft Azure aufgebaut. Darin wurden die jeweiligen landesindividuellen Quellsysteme integriert. Das wiederum ermöglichte die Digitalisierung von Daten und Steuerung durch RWE selbst.
Die schon jetzt sichtbaren Vorteile liegen in der Zeitersparnis, insbesondere durch eine schnelle Integration, Verfügbarkeit und damit einer schnelleren Entscheidung, und der deutlichen Reduzierung der Ressourcen durch mögliche automatisierte Prozesse und Machine Learning.
Keine Info geht verloren, alle Infos werden schnell gefunden
"Wir haben die Datenverwaltung nun auf ein Niveau gehoben, in dem nichts mehr verloren geht und die nötigen Infos schnell gefunden werden können", sagt Udo Eberhard, Product Owner der Data and Digital Platform bei RWE Generation. Das wiederum ermöglicht eine wertbasierte Instandhaltung (Value Based Maintenance). Gerade die Wartungskosten in einem Kraftwerkspark seien ein großer Kostenfaktor. Die Daten würden aber auch helfen, die Volatilität der Stromerzeugung im Netz zu erkennen und daraufhin die eigene Stromerzeugung auszurichten. Das wiederum ermöglicht es auch in abzusehenden Stillstandzeiten, Wartungsarbeiten durchzuführen.
Die Daten in den Kraftwerken selbst werden mittels Sensoren im Sekunden- und Minutentakt aufgenommen. Das ermöglicht es auch, kritische Zeiträume zu ermitteln, in denen eine Überlastung oder ein höherer Verschleiß im Kraftwerkspark oder bei einzelnen Komponenten in den Generatoren-Anlagen droht. Das wiederum wird mit bisherigen Daten zu ähnlichen Problematiken abgeglichen. So kann man schon im Voraus nötige Pausen und die Kosten veranschlagen.
Die kurz getaktete Erfassung der Daten ermöglicht es aber auch, die Einsätze der Kraftwerke besser zu planen und damit auf das aktive Marktgeschehen sowie Schwankungen im Netzbetrieb einzugehen. Das gilt für die Abdeckung von Spitzenlasten oder aber die Frequenzsicherung, für die sich vor allem Gaskraftwerke mit ihren kurzen Startzeiten eignen.
Dies ist auch absolut notwendig. "Durch den Paradigmenwechsel von der zentralen Stromversorgung zu der bidirektionalen bzw. multidirektionalen Stromverteilung ist eine neue Infrastruktur notwendig, die nur durch den massiven Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) alle möglichen Zustandsszenarien Rechnung tragen kann", erklärt das Warum Springer-VS-Autor Christian Aichele in seinem Buchkapitel Die digitale Energiewirtschaft –Implikationen der Digitalisierung der Energiewirtschaft für den Endkunden auf Seite 699.