Effiziente Eigenproduktion von Strom in Andorra
Modernste Mess- und Prozessleittechnik für die Wasserkraft im Mikrostaat
Der öffentliche Energiebetrieb FEDA versorgt die Bevölkerung in Andorra mit Strom aus Wasserkraft. Ein Teil des turbinierten Wassers stammt aus Quellen und Bergseen auf über 2'000 m ü. M. Das gesamte Hydroleitsystem stammt von Rittmeyer, ebenso wie die neuste Messtechnik, welche für die reibungslose Bewirtschaftung der Speicher, Überwachung der Stollen und Druckleitungen zum Einsatz kommt.
Inmitten der Pyrenäen auf über 1'000 Meter über Meer liegt der Hauptsitz der 1988 gegründeten öffentlichen Gesellschaft Forces Elèctriques d’Andorra (FEDA), im Herzen Andorras in der Hauptstadt Andorra la Vella. Die rund 73'000 Einwohner im ganzen Land sind an ihre Verteilnetze angeschlossen und ein signifikanter Teil (30'000 Einwohner) wird auch mit Elektrizität versorgt. Etwa 20 Kunden, momentan sind dies vorwiegend Hotels, werden überdies mit Wärme versorgt. Die Entwicklung und das Bereitstellen nachhaltiger Energielösungen in Andorra stehen dabei im Zentrum des FEDA-Leitbilds.
Hydraulik, die in die Höhe reicht
Andorra verfügt über zahlreiche Bergseen auf über 2'000 m ü. M., aus denen das Wasser für die Stromerzeugung gewonnen wird. Dazu gehören der Lac Illa, Lac del Val Riu, Lac Cabana Sorda und schlussendlich der weit grösste See, der Lac de Juclar, mit einem Fassungsvermögen von über 4 Millionen Kubikmeter. Das Wasser dieser Seen wird auf 1'640 m ü. M. in Ransol, Val Riu, Ramio und zehn weiteren Stationen von den Flüssen Riu Valira d’Orient, Val del Riu und Riu Madriu gefasst und in den Lac Engolasters geleitet. Von dort gelangt es über einen Druckstollen bis zur Zentrale in Escaldes. Hier betreibt FEDA drei Maschinengruppen, die mit Pelton-Turbinen ausgestattet sind. Die Generatoren der seit Betriebsbeginn des Kraftwerks im Jahr 1934 installierten Gruppen 1 und 2 haben eine Leistung von je 15 MVA. 2009 wurde eine dritte Gruppe mit einer Generatorleistung von 17 MVA hinzugebaut. «Gerne hätten wir eine Pumpen-Gruppe eingebaut, um beispielsweise nachts Wasser in die Speicher zurück zu pumpen. Ein solches Projekt können wir aber aufgrund der strengen Umweltrichtlinien kaum mehr durchsetzen», erläutert Jordi Dejuan, Direktor Markt bei FEDA.
Im Jahr 2014 lieferte FEDA rund 110 GWh elektrische Energie aus eigener Wasserkraft und deckte damit etwa 16 % der Stromnachfrage in Andorra. «Auch wenn dieser Anteil im Vergleich zu anderen Ländern relativ niedrig erscheint, so gewährt uns die Eigenproduktion eine entsprechend gute Anpassungsfähigkeit, um den wechselnden Bedarf leichter auszugleichen und auch um den Stromimport während den Hochtarifzeiten zu begrenzen», erklärt Jordi Dejuan. Neben dem Zukauf von Strom aus anderen erneuerbaren Quellen, wie der Photovoltaik, von privaten Anbietern in Andorra, ist der Mikrostaat mit seiner kleinen und gebirgigen Fläche (468 km2) auf den Import von Strom aus den Nachbarländern Frankreich und Spanien angewiesen.
«Wir können die Wasserverluste in der Druckleitung und Effizienzverluste der Turbinen sofort erkennen.»
Jordi Dejuan, Leiter des Departements für Wasserimport bei FEDA
Messtechnik, die passt
Die intensive und erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen FEDA und Rittmeyer besteht seit vielen Jahren: «Im Jahr 2004 setzten wir gemeinsam die wegweisende Modernisierung der Messtechnik mit der Implementierung des Durchflussmesssystems RISONIC am Lac Engolaster und in der Zentrale in Escaldes um», erinnert sich Jordi Dejuan. Beide Installationen spielen bis heute eine zentrale Rolle für die Wassernutzung: «Dank dieser Technologie können wir etwaige Wasserverluste in der Druckleitung sofort erkennen. Die hohe Messgenauigkeit ermöglicht es uns überdies, den Turbinenwirkungsgrad auf einem Optimum zu halten», bestätigt der Abteilungsleiter. Auch das Zufrieren der Wasserfilter, welche bei übermässiger Wassernutzung und in Folge zu geringen Pegeln aufgrund der eisigen Kälte im Winter und den starken Schneestürmen immer wieder entstanden, kann durch die präzise Messung und Pegelhaltung seither zuverlässig verhindert werden. «Unser Entscheid für eine Zusammenarbeit gründete auch darin, dass Rittmeyer der einzige Hersteller im Bereich Mess- und Leittechnik war, der einen optimalen Lösungsansatz für die speziellen Anforderungen von Andorra anbieten und diese in kürzester Zeit umsetzen konnte», so Jordi Dejuan. Im Laufe der Jahre wurde die messtechnische Ausrüstung laufend ausgebaut und ein weiteres Rittmeyer-Durchflussmesssystem implementiert. Vor zwei Jahren wurde das wegweisende RISONIC2000-System durch das RISONIC modular ersetzt.
Effiziente und sichere Stromerzeugung dank RITOP
2005 folgte der nächste Schritt der Automatisierung der Wasserinfrastruktur mit der Installation des Prozessleitsystems RITOP. Zahlreiche manuelle Arbeiten, die vorher zur Überwachung notwendig waren, fielen weg. Wasserstände und die ganze Hydraulik werden seither zentral überwacht und gesteuert. Die redundant aufgebauten Server des Prozessleitsystems sind in der Zentrale in Escaldes installiert. Zwölf über Glasfaserringe eingebundene, dezentrale Automatisierungsstationen überwachen und steuern die Maschinengruppen und Aussenbauwerke, die mit dem Fernwirksystem RIFLEX M1 ausgestattet sind. Die Kommunikation erfolgt auf Basis des IEC-60870-5-104-Protokolls. Ein Terminalserver trennt das interne vom externen Netz, sodass über verschlüsselte VPN-Verbindungen ein geschützter Fernzugriff auf die Anlage möglich ist.
«Die Schwankungen der nationalen Stromnachfrage können wir effizient mit der Eigenproduktion balancieren und den Stromimport optimieren.»
Nachfragegerecht und kostenoptimal
Die herausfordernde geographische Lage von Andorra verlangt eine grundlegend andere Vorgehensweise im Umgang mit der Stromversorgung. Trotz umfangreicher Quellwasser im Gebirge verfügt der andorranische Mikrostaat über sehr begrenzte Kapazitäten, was die Stromerzeugung betrifft. Damit FEDA seinen Abnehmern Strom zu vernünftigen Preisen zur Verfügung stellen kann, muss der Stromimport aus den Nachbarländern genau disponiert und möglichst frei von unvorhergesehenen Veränderungen sein. «Die Präzision der Rittmeyer-Messtechnik und die leittechnische Ausrüstung erlauben es uns, Schwankungen der nationalen Stromnachfrage effizient und verlustfrei mit der Eigenproduktion zu balancieren und zu kompensieren», freut sich Jordi Dejuan.
Bildnachweis: Fotolia, FEDA
