Portfoliooptimierung eines osterreichischen Wasserkrafterzeugers: Optimaler Einsatz der Kraftwerksflexibilitaten am Stundenprodukt- und Regelenergiemarkt

摘要

Die TIWAG-Tiroler Wasserkraft AG mit Firmensitz in Innsbruck betreibt Wasserkraftwerke mit einer Gesamtleistung von uber 1.500 MW und einem Regelarbeitsvermogen von ca. 3.000 GWh. Der hohe Anteil an flexibler Erzeugungsleistung wird seit vielen Jahren erfolgreich im europaischen Energiehandel vermarktet und soll kunftig auch ausgebaut werden. Der im Folgenden dargestellte Beitrag soll die Methodik der kurz- und mittelfristigen, deterministisch optimierten Energiedisposition der eigenen Kraftwerksflexibilitaten darstellen, welche nicht nur eine optimale Speicher- bzw. Vertragsbewirtschaftung mit einschliesst, sondern in weiterer Folge auch vorgegebene Restriktionen unter Einbeziehung sowohl von Fahrplanals auch Regelenergieprodukten (Primar-/Sekundar- bzw. Tertiarregelleistung) berucksichtigt. Auf Basis der Optimierungsergebnisse werden laufend Positionsanalysen durchgefuhrt, welche das Ziel verfolgen, fur den Tages- bzw. Wochen- bis hin zum Mehrjahreshorizont optimale Handelsentscheidungen zur Risikosteuerung zu treffen. Neben der Entlastung bei Routineaufgaben unterstutzt die im Unternehmen im Einsatz befindliche Optimierungslosung auch Themenbereiche wie z.B. das Risikomanagement durch Abschatzung des eingegangenen Risikos in Bezug auf Extremsituationen (in denen z.B. geringe Zuflussverhaltnisse gleichzeitig auf hohe Verbrauchssituationen und umgekehrt treffen). Die mittels Langfristoptimierung abgeleiteten, je Kraftwerk unterschiedlichen Grenzkosten werden in weiterer Folge in der Kurzfristoptimierung berucksichtigt, aus welcher schliesslich die resultierenden, stundlichen Erzeugungsfahrplane je Maschine bzw. je Kraftwerk uber entsprechende Datenschnittstellen zur weiteren Verarbeitung und Disposition direkt an das nachgelagerte Energiedatenmanagementsystem ubergeben werden. Die zyklische Durchfuhrung der Rechnungen unter rollierender Fortschreibung des Planungshorizonts mit einer automatisierten Ubernahme der Anfangsbedingungen aus dem Endzustand des entsprechenden vorgelagerten Modells ermoglicht auf diesem Wege eine Planung vom Ultrakurzfristbereich (Intra-Day Optimierung) bis in den Langfristbereich hin (6 Jahre in die Zukunft). Dem genannten Vorteil der Verkettung von Planungshorizonten kann jener der freien Zeitdiskretisierung hinzugefugt werden, was insbesondere auch in Studienrechnungen mit entsprechend hohem Detaillierungsgrad von Vorteil ist (z.B. in Hinblick auf Berechnungen zur Untersuchung gesetzlicher Vorgaben von bspw. Schwall-/Sunkrestriktionen bei der Ruckgabe in den jeweiligen Vorfluter bzw. bei Berechnungen zu Ausbauvorhaben). Zuletzt soll im eingereichten Beitrag auch die systemtechnische Einbettung der Optimierungssoftware in die unternehmensspezifische IT-Landschaft beschrieben werden, welche aufgrund einer effizienten Anbindung an verschiedene IT-Systeme einen sehr hohen Automatisierungsgrad gewahrleistet. Zusammengefasst ergibt sich aus der Anwendung der bei TIWAG im Einsatz befindlichen Kraftwerksoptimierung ein breites Aufgabenspektrum, welches im Rahmen der VDI-Fachtagung "Optimierung in der Energiewirtschaft" durch einen praxisnahen Beitrag eines osterreichischen Wasserkraftunternehmens beleuchtet wird.