K u rzfassu n g sb an d - Graz University of Technology

78 Energieinnovation 2006
3.4.3 „Das Planungssystem des Verbunds – Ein Modellkonzept zur
nachhaltigen Bewirtschaftung eines hydraulisch dominierten
Kraftwerksparks“
Robert Spolwind, Klaus Hebenstreit, Martin Bachhiesl, Johann Precht
(VERBUND – Einsatzoptimierung Wasserkraft) 1
Bedingt durch die topographische Lage nimmt die Energieerzeugung aus Wasserkraft in Österreich
eine zentrale und bedeutende Rolle ein. Der Verbund ist der größte österreichische Stromerzeuger
und Stromhändler, in seinem Erzeugungsportfolio findet sich im Vergleich zu seinen nationalen und
internationalen Mitbewerbern ein überproportional hoher Prozentsatz an erneuerbarer Energie aus
Wasserkraft. Mit den 106 in Betrieb befindlichen Wasserkraftwerken und einem Regelarbeitsvermögen
von etwa 25 Terrawattstunden (TWh) wird die Rolle der Wasserkraftnutzung für den Konzern deutlich.
Laufkraftwerke, Lauf-Schwellkraftwerke und Speicherkraftwerke bilden den Wasserkraftwerkspark des
Verbund, hierzu kommen verschiedene Bezugsrechte. Etwa 80% des Wasserkraft –
Regelarbeitsvermögens stammen im weiteren Sinn aus Lauf– und Laufschwellkrafterzeugung, die
Bedeutung der nicht oder nur wenig verlagerbaren Energiemengen in der Gesamtaufbringung des
gesamten Kraftwerksparkes wird somit deutlich. Die Verfügbarkeit dieses großen Potentials folgt im
wesentlichen dem natürlichen Abflußdargebot der genutzten Fließgewässersysteme. Optimiert wird
die Erzeugungsportfolio durch den gezielten Einsatz der Speicherkraftwerke mit ihren im Jahreszyklus
verlagerbaren Energiemengen und durch Zukauf von Energie an Spotmärkten.
Der liberalisierte Strommarkt erfordert durch hohen Wettbewerbsdruck und den resultierenden
Anspruch hoher Flexibilität in Energieaufbringung und Handel die Entwicklung akkurater
Planungswerkzeuge, der wasserkraftdominierte Asset - Park des Verbund erfordert außerdem
Modelle zur bestmöglichen Abschätzung des zu erwartenden Dargebots. Diese Anforderungen
wurden im Verbund durch die Entwicklung eines modular konzipiertes Energy Decisision Support
System (EDSS) gelöst. Ein integraler Bestandteil dieses Systems stellen die Zuflußvorhersage und die
daraus abgeleitete Leistungsvorhersage dar. Verschiedene Prognosemodelle ermöglichen
Vorhersagehorizonte von bis zu 96 Stunden. Eine optimierte Gesamtvariante (SAMBA) bewertet die
Akkuranz der Einzelmodelle aus ihrer historischen Prognosegüte und bietet dem Endbenutzer ein
Einzelergebnis als optimierte Kombination verschiedener Modelle für ausgewählte Prognosepegel. Die
aus SAMBA generierte Optimalvariante der Zuflußvorhersage wird für die Berechnung von
Leistungsvorhersagen der modellierten Flußsysteme herangezogen.
Es werden die Grundprinzipien der verschiedenen Vorhersagemodelle beschrieben und ausgewählte
Ergebnisse und deren Planungsrelevanz dargestellt. Mögliche methodische Modellverbesserungen
werden ebenfalls diskutiert. Ein Fallbeispiel zeigt die energiewirtschaftliche Bedeutung der Prognosen
anhand des Jahrhunderthochwassers im August 2002, ein weiteres Fallbeispiel zeigt Ergebnisse des
Hochwasserereignisses vom August 2005. In beiden Fällen kann eine signifikante Abnahme der
verfügbaren Leistung der Donaukraftwerkskette beobachtet werden. Der Leistungsabfall konnte in
beiden Fallbeispielen bereits mehrere Tage vor Eintritt des Ereignisses abgeschätzt werden. Durch
zeitgerechtes Agieren können prognostizierte Erzeugungsseinbußen durch Spotmarktzukäufe
substituiert werden.
Das optimale Verhalten am Marktplatz wird nun im Zusammenspiel von Planungsmodulen
verschiedener Diskretisierungen, verschiedener Planungshorizonte und unterschiedlicher
Modellstrategien modelliert. Dies wird durch eine Kombination aus Aspekten der Jahresplanung, der
beschriebenen Zuflußvorhersagesysteme und der Bedarfs- und Spotpreisprognosen erreicht.
Der wesentliche Freiheitsgrad der Jahresplanung ist die Bewirtschaftung der Jahresspeicher in
Abhängigkeit von der Marktentwicklung und der Jahresprognose der Speicherzuflüsse. Die
Unsicherheiten der möglichen Entwicklung der Spotpreissituation und der Zuflußentwicklung werden
1 Einsatzoptimierung Wasserkraft (SEW), Verbund / Österreichische Elektrizitätswirtschafts-AG
Am Hof 6A, 1010 Wien, Tel.: +43 (0) 50313 52742, e-mail: Robert.Spolwind@verbund.at,
Url: www.verbund.at;