Technologie: In de natuurlijke kringloop. PrakTijkverslag: Nieuwe wegen. PrakTijkverslag: Als het er warm aan toe gaat. PrakTijkverslag: Energieopslag op het hoogste niveau. looking forward: Energie bij VEGA.
Nummer
Energie van de toekomst
1/12
2
VEGA Journal
Titelstory
Energie van de toekomst sinds fukushima is niets meer zoals het was. de politiek in duitsland heeft haar zevenmijlslaarzen aangetrokken en heeft in ijltempo, dat wil zeggen, nog geen vier maanden na de ramp, besloten te stoppen met kernenergie en een nieuw energietijdperk ingeluid. de zeven oudste kernreactoren en een storingsgevoelige kerncentrale worden van het net gehaald. de overige negen kerncentrales worden gefaseerd stilgelegd, de laatste in 2022. en dan?
Duitsland staat op het gebied van zijn energiebeleid voor de grootste uitdaging ooit. In een periode van tien jaar moet er een duurzame energievoorziening worden gerealiseerd. Hernieuwbare energievormen als windenergie, waterkracht, energie uit biomassa, zonne-energie, aardwarmte en oceaanenergie moeten niet alleen kernbrandstoffen vervangen, maar ook zo veel mogelijk de fossiele energiedragers kolen, olie en aardgas. Pionier met voorbeeldfunctie
“Duitsland heeft met zijn toekomstige energiebeleid een voortrekkersrol op zich genomen en is bovendien pionier in de ontwikkeling en het gebruik van duurzame energie. De energierevolutie is voor Duitsland de juiste weg en zal zich over de rest van de wereld uitbreiden, ook al lachen veel landen ons nu nog uit”, zegt Günter Kech, directeur van VEGA. Hij is ervan overtuigd dat deze nieuwe manier van denken binnenkort ook andere landen bereikt, want de kosten van de conventionele energiedragers zullen definitief blijven stijgen. Kech is van mening dat in Duitsland binnen twee decennia technieken beschikbaar zijn die de huidige kostenstijgingen het hoofd kunnen bieden. Er is nog iets wat directeur Kech bij deze energierevolutie uitermate belangrijk vindt: “Iedereen kan iets doen door erover na te denken hoe hij energie efficiënter en intelligenter kan gebruiken. Helaas is dat geen automatisme, niet in het bedrijfsleven, maar ook niet privé. Het is belangrijk de mensen wakker te schudden en bewuster te maken van het onderwerp energiebesparing.” gevolgen voor automatisering
De ‘Integrated Technology Roadmap Automation 2020+ Energy’ van de ZVEI (Duitse vereniging voor de elektrotechnische en elektronica-industrie, www.zvei.org) onderzoekt een aantal onderwerpen die als belangrijk en veelbelovend worden beschouwd: ‘Energie uit grote regeneratieve energiecentrales’, ‘Gebruik van biomassa voor energie en andere doeleinden’, ‘Intelligente netwerken – smart grids’, ‘CO2-afvang en opslag (CCS)’ en ‘Waterstof als energie-opslagmedium’ en raakt daarmee precies de zwakke plek van de huidige tijd.
Het gebruik van hernieuwbare energiebronnen is dan ook onlosmakelijk verbonden met een paradigmaverschuiving die op de lange termijn een enorme invloed zal hebben op het energiesysteem als geheel, maar vooral op het elektriciteitsbeheer. De regeneratieve centrale is een goed voorbeeld: het gaat hier (met uitzondering van grote waterkrachtcentrales) om kleinschalige, decentrale systemen. In plaats van steeds grotere centrales te bouwen, ontstaat er een nieuw concept, namelijk de bouw van een groot aantal gestandaardiseerde kleine centrales. Het kan daarbij zinvol zijn deze ruimtelijk sterker te spreiden (bijvoorbeeld: biomassa, om transportwegen tot een minimum te beperken) of te concentreren (bijvoorbeeld: grote offshore windmolenparken). Voor de automatiseringstechniek heeft deze decentralisatie volgens de ZVEI-roadmap verstrekkende gevolgen. De vraag verschuift van complexe en deels op maat gemaakte oplossingen voor grote energiecentrales naar kleine, gemakkelijk te bedienen, voordelige en robuuste oplossingen voor een massamarkt. Regeneratieve energiecentrales hebben vooral op twee gebieden behoefte aan automatisering: enerzijds bij de systeembesturing en anderzijds bij onderhoud en analyse op afstand. Modelprojecten op het gebied van duurzaamheid
“VEGA is zich bewust van het belang van de energierevolutie. Met onze innovatieve druk- en niveaumeettechniek willen wij onze bijdrage leveren aan duurzaamheid en onze klanten ondersteunen met betrouwbare, robuuste en gemakkelijk te bedienen instrumenten voor niveau- en drukmeting”, aldus Kech. Met de beproefde parametreersoftware PACTware, die centrale toegang mogelijk maakt tot alle instrumenten, en haar eigen oplossingen voor draadloze gegevensoverdracht voldoet VEGA nu al aan belangrijke eisen van de systeembesturing van de toekomst. In dit nummer van VEGA Journal willen wij u enkele projecten voorstellen die te maken hebben met het opwekken van duurzame energie en waarin gebruik wordt gemaakt van VEGA-meettechniek. Twee voorbeelden: de grootste pompaccumulatiecentrale van Zwitserland en de thermodynamische zonnecentrale Andasol 3 in Spanje.
3
4
VEGA Journal
In de natuurlijke kringloop: CO2-neutrale brandstoffen stoken op hout is niet alleen vanuit milieu-oogpunt een interessant alternatief voor olie en gas. de co2-neutrale verbranding van deze duurzame grondstof wordt ook vanuit kostenoverwegingen steeds interessanter. houtpelletverwarming biedt daarbij het gebruikelijke comfort van een automatisch verwarmingssysteem voor particuliere huishoudens, maar ook voor grotere complexen zoals hotels, scholen, openbare gebouwen en bedrijfsgebouwen.
Het bedrijf Westerwälder Holzpellets is een pionier in de fabricage van houtpellets. Al tien jaar geleden werd op de hoofdvestiging van de onderneming in Langenbach bei Kirburg de eerste installatie voor de productie van houtpellets in bedrijf genomen. VEGA levert al sinds het begin de meettechniek voor de verschillende productiegebieden. Inmiddels zijn er twee fabrieken bijgebouwd, die ook zijn uitgerust met meettechniek van VEGA. van bijproduct van hout tot brandstof
Voor de fabricage van houtpellets wordt gebruik gemaakt van de milieuvriendelijke afvalproducten van de houtverwerkende industrie, zoals zaagmeel en houtspaanders. Om een constant goede kwaliteit van de pellets te waarborgen, worden hoge eisen gesteld aan de grondstoffen, de productieprocessen en de gebruikte meettechniek. De grondstoffen worden in gesloten vrachtwagens aangeleverd en ontdaan van onzuiverheden als stenen of metaalresten. Het vochtgehalte van het basismateriaal varieert sterk en wordt eerst teruggebracht tot een restvochtigheid van ca. 11 %. De toevoer van het materiaal wordt daarbij met capacitieve niveauschakelaars bewaakt. De VEGACAP 64 wordt eenvoudigweg afgesteld op het droogste materiaal en schakelt dan betrouwbaar, ook bij een hogere vochtigheid. Na het drogen worden de houtspaanders en het zaagmeel opgeslagen in een drogespanensilo voor verdere verwerking.
Innovatief en klantvriendelijk Westerwälder Holzpellets biedt klanten de unieke mogelijkheid dagelijks van 6 uur ‘s ochtends tot 10 uur ‘s avonds uur houtpellets in te slaan. Het bedrijf heeft het eerste volautomatische pellettankstation ter wereld in bedrijf genomen. Hier kunnen klanten hun pelletvoorraad direct in een meegebrachte aanhanger laden en met de pinpas betalen – net zo makkelijk als bij het tanken van brandstof. Hiermee wordt aangetoond hoe gemakkelijk houtpellets kunnen worden gebruikt als betrouwbare energiebron van de toekomst.
Technologie
De hoofdvestiging van Westerwälder Holzpellets GmbH in Langenbach bei Kirburg. De fabriek produceert jaarlijks tot wel 42.000 ton DIN Plus-pellets uit bijproducten van de plaatselijke zagerijen en houtverwerkende industrie. De regionaal beschikbare grondstof heeft een korte transportweg en waarborgt een constante, superieure productkwaliteit.
Van daaruit wordt het stoffige basismateriaal via een transportschroef naar silo’s getransporteerd. Om de continue toevoer naar en dus de goede werking van de daaropvolgende hamermolen te waarborgen, wordt gebruik gemaakt van een radarsensor VEGAPULS 68. In de hamermolen worden de grotere stukken kleingemaakt, zodat het geheel de noodzakelijke consistentie krijgt om het later optimaal te kunnen persen. Het grondig gehomogeniseerde hout wordt tijdelijk opgeslagen in een kleine buffersilo. Van daaruit wordt het basismateriaal toegevoerd aan de pers, waar het onder hoge druk door een matrijs wordt geperst. Door de hoge druk en de gegenereerde warmte plakken de afzonderlijke houtdeeltjes aan elkaar tot stabiele en stofvrije pellets.
De sensoren leveren onder alle omstandigheden een betrouwbaar meetsignaal en zorgen er zo voor dat er altijd genoeg materiaal beschikbaar is voor de klanten. Pellets zijn minder belastend voor het milieu, goedkoop en dankzij moderne verwarmingstechniek een zeer comfortabele brandstof. VEGA zorgt met betrouwbare meettechniek voor een veilige en probleemloze productie.
Onderweg naar de opslagsilo’s worden de pellets gekoeld tot een temperatuur onder +35 °C. Om een effectieve koeling te waarborgen, worden de pellets door een dwarsstroomventilatorkoeler gevoerd. Het niveau in deze circa 2 m hoge machine wordt gemeten met een ultrasone sensor VEGASON 61. Bij de ingang van de koeler heerst een vochtige atmosfeer bij een temperatuur van circa +80 °C. Omdat hier zo goed als geen stof ontstaat, kan er een eenvoudige ultrasone sensor worden ingezet. De gerede pellets worden opgeslagen in meer dan 30 meter hoge voorraadsilo’s, die via band- of schroeftransporteurs worden gevuld. Met transportschroeven direct onder de silo’s worden de pellets uit de silo’s afgenomen. Voor het meten van de niveaus wordt gebruik gemaakt van radarsensoren VEGAPULS 68. Om een zo hoog mogelijk vulniveau te waarborgen, bevinden de sensoren zich dicht bij de vulopening. De silo’s zijn gemaakt van gegolfd plaatstaal, dat bij een gering eigen gewicht een zeer hoge stabiliteit biedt. Door de uitstekende focussering van de radarsensoren wordt het meetsignaal niet beïnvloed door het sterke reliëf van de silowand.
De geperste pellets worden opgeslagen in silo’s van wel 30 meter hoog. Het niveau wordt betrouwbaar bewaakt met de radarsensor VEGAPULS 68.
5
6
VEGA Journal
“Nieuwe technologie maakt een project ook altijd een beetje onvoorspelbaar. Des te belangrijker is het om op ervaren leveranciers en betrouwbare meetwaarden te kunnen vertrouwen.” Elmar Hennes, Zahnen-Technik GmbH
Biogasopslag voor het pilotproject ‘Smart grids’, dat RWE Duitsland in samenwerking met het Duitse ministerie van economische zaken in de Eifel uitvoert.
Nieuwe wegen Zodra er wordt gesproken over alternatieven voor de conventionele opwekking van elektriciteit, staat het thema energieopslag altijd weer centraal. in een biogasinstallatie in de duitse eifel worden op dat gebied nieuwe wegen bewandeld – mede dankzij de nauwkeurige meettechniek van vega.
De bijdrage die biogasinstallaties leveren aan de energiemix in Duitsland is nog klein. De bijna 6000 biogasinstallaties van onze oosterburen produceren circa 2291 MW aan energie. Dit is volgens de gegevens van de Duitse biogasassociatie 2,46 % van het totale Duitse stroomverbruik. Maar biogas mag niet worden onderschat: want in tegenstelling tot zonne-energie, waterkracht en windenergie kan biogas naar behoefte worden geleverd. Niet alleen is het onaf-
hankelijk van het weer, maar het plantaardige basismateriaal kan ook worden opgeslagen, zodat de biogasinstallaties geheel afhankelijk van de vraag kunnen worden geregeld. De biogasinstallatie in Spielmannsholz in de gemeente Üttfeld (Duitse Eifel) gaat zelfs nog een stap verder. Met behulp van zogenaamde ‘Smart grids’ wordt het biogas niet meteen gebruikt, maar eerst verzameld in een opslagtank en bijvoorbeeld de volgende dag, als er geen wind staat, omgezet in elektriciteit.
Praktijkverslag
van digestaatopslag naar buffer
Om deze innovatieve aanpak te kunnen verwezenlijken werden het bestaande systeem en de automatisering uitgebreid. Naast de installatie van een tweede blokverwarming werd de digestaatopslag voorzien van een koepel van zeildoek en zo veranderd in een navergister. Deze navergister is nu ook een biogasbuffer met een capaciteit van 1800 m³ gas. Omwille van de efficiëntie van de processen was het bovendien noodzakelijk de bestaande automatisering en meettechniek uit te breiden. VEGA, al jaren actief in de biogasbranche, leverde de instrumenten die nodig waren voor niveaumeting en overvulbeveiliging. VEGA werkt al meer dan acht jaar succesvol samen met het voor de bouw van de installatie verantwoordelijke bedrijf, Zahnen-Technik GmbH Arzfeld, specialist in het bouwen van biogasinstallaties. “Bij een nieuwe technologie kom je tijdens het project altijd voor een paar verrassingen te staan. Des te belangrijker is het als je kunt vertrouwen op je leveranciers en op betrouwbare meetwaarden”, meent Elmar Hennes, directeur technische zaken bij Zahnen-Technik GmbH. robuust in een agressieve omgeving
Sensoren en meetinstrumenten worden in biogasinstallaties extra op de proef gesteld: een hoog vastestofgehalte van stro, mest en zand in de vergisters en de agressieve omgeving stellen hoge eisen aan de meetapparatuur. Om te voldoen aan de eisen van het ‘Wasser Haushalt Gesetz’, worden zowel in de biogasopslagtank (navergister) als in de twee vergisters trilvork niveauschakelaars VEGASWING 63 toegepast.
In de navergister is voor de niveaumeting een hydrostatische drukopnemer VEGABAR 66 geïnstalleerd, die is uitgerust met FEP-kabel. Deze meet niet alleen het niveau, maar ook de temperatuur. De meetwaarden worden via HART uitgelezen en door middel van Profibus DP doorgegeven. Omdat bij de opslag van gas speciale veiligheidseisen gelden, koos de gebruiker voor de drukopnemer VEGABAR 55 om de gasdruk te bewaken. De druk die in deze grote tanks moet worden gemeten, ligt vaak onder de 2 mbar, zodat een hoge nauwkeurigheid noodzakelijk is. Bovendien is het meetpunt veiligheidsrelevant en daarom in combinatie met een VEGAMET 381, uitgevoerd als SIL-meetketen. Ook in de twee vergisters, die een capaciteit hebben van circa 500 m3 gas, wordt gebruik gemaakt van hangende hydrostatische drukopnemers VEGAWELL 52 met FEP-kabel. Bovendien detecteert de ultrasone sensor VEGASON 61 in combinatie met een kabeltrekencoder de hoogte van de gaskoepel. Het systeem wordt afgerond met een frontbondige procesdrukopnemer VEGABAR 17, die de substraatpomp en de leiding bewaakt. vooruitzicht
De installatie is sinds september 2011 permanent in bedrijf. “Het installeren en in gebruik nemen van de VEGA-instrumenten is geheel zonder problemen verlopen”, is de positieve conclusie van Frank Denter, projectleider bij Zahnen-Technik GmbH. Nu wachten alle betrokkenen in spanning op de resultaten van de ‘Smart grids’ in deze praktijktest, die naar verwachting de toekomstige elektriciteitsvoorziening in Duitsland een flinke impuls zal geven.
Smart grids Het alternatief opwekken van elektriciteit, bijvoorbeeld met microwarmtekrachtkoppelingssystemen, biogas- of windkrachtinstallaties, plaatst het bestaande elektriciteitsnet voor nieuwe uitdagingen, vooral door de grote schommelingen en de toename van het aantal kleine, decentrale stroomleveranciers. In het algemeen is er behoefte aan intelligentere netten, om het leveren van elektriciteit flexibel, efficiënt en betrouwbaar te organiseren en af te stemmen op de behoefte. Zogeheten ‘Smart grids’ zouden wel eens het antwoord op de vraag kunnen zijn. Daarom heeft RWE Duitsland als leider van een consortium samen met een aantal partners op 17 juni 2011 in het district BitburgPrüm (Eifel) het pilotproject ‘Smart grids’ in gebruik genomen. De resultaten van deze door het Duitse ministerie van economische zaken en technologie gesubsidieerde praktijktest zullen van grote invloed zijn op de toekomstige configuratie van het elektriciteitsnet in Duitsland. Naast het idee van biogasopslag als opslagplaats voor virtuele elektriciteit wordt ook onderzoek gedaan naar automatisch regelbare trappenschakelaars voor transformatoren en elektronische huisaansluitingen.
7
VEGA Journal
Als het er warm aan toe gaat de zon stuurt elk jaar meer dan een miljard terawattuur aan energie naar de aarde. daarvan wordt slechts een fractie gebruikt. grote hoop is dan ook gevestigd op thermodynamische zonnecentrales. deze zetten zonne-energie om in stroom. in de spaanse provincie granada staan de eerste europese thermodynamische zonnecentrales genaamd ‘andasol’. vega-sensoren zijn er van meet af aan bij.
Stroom uit de woestijn is al lang geen fictie meer, maar werkelijkheid – zelfs in Europa. In Zuid-Spanje produceren in het complex ‘Andasol’ drie centrales met cilindrisch-parabolische concentratoren elektriciteit uit zonnewarmte. Daarbij worden door concentratie van de directe zonnestraling in de concentratoren zulke hoge temperaturen bereikt, dat de thermische energie in stoomturbines kan worden toegepast. VEGA is sinds het allereerste begin betrokken bij het Andasolproject: in alle drie de zonnecentrales zijn op de meest uiteenlopende plaatsen meetinstrumenten uit Schiltach te vinden. Een van die plaatsen is het expansievat voor de thermische olie. In thermodynamische zonnecentrales transporteert een speciale olie de geproduceerde warmte van het spiegelsysteem naar de stoomturbine met generator. Deze olie is een temperatuurbestendige, synthetische olie met een temperatuur tussen +300 ° en +400 °C. Deze grote variatie is onder meer te wijten aan de warmteverliezen in het uitgebreide leidingsysteem en leidt tot grote volumeveranderingen van de thermische olie.
De expansievaten, die deze volumeverandering opvangen, staan onder een druk van circa 12 bar en bereiken temperaturen tot wel +400 °C. Voor de niveaumeting in de vaten vertrouwt de exploitant volledig op radartechnologie. De radarsensor VEGAPULS 62 is bij uitstek geschikt voor extreme temperaturen en hoge druk. In het systeem zijn de sensoren in een standpijp gemonteerd. Dankzij een kogelafsluiter kunnen de sensoren zo nodig tijdens bedrijf worden vervangen, zonder het proces te onderbreken. De bewaking van de druk in het hele buizenstelsel voor de warmtegeleidende vloeistof is zeer belangrijk. De drukopnemer VEGABAR 51 wordt enerzijds ingezet vanwege zijn hoge chemische bestendigheid, anderzijds omdat hoge temperaturen hem volledig onberoerd laten. Vanwege de ruwe omstandigheden waaronder dit instrument moet functioneren, wordt gebruik gemaakt van chemical seals. Er zijn echter ook meetpunten waarbij de drukopnemers rechtstreeks op het vat met de thermische olie zijn geïn-
© Marquesado-Solar
8
Praktijkverslag
© Langrock-Solar-Millennium
stalleerd. Flensen met spoelaansluiting beschermen in dat geval het membraan tegen eventuele afzettingen. elektriciteit regelbaar maken
Een bijzonder interessant aspect van de thermodynamische zonnecentrales is de functie van de twee zoutreservoirs. Hierin wordt de overtollige thermische energie opgeslagen die met name ‘s middags wordt gegenereerd. Bij geen, of maar weinig zonnestraling wordt de thermische olie door de zoutreservoirs gevoerd. Zo kan de centrale bijvoorbeeld ook ‘s nachts energie leveren. Op deze manier kan er continu en dus naar behoefte energie worden opgewekt. Het systeem van thermische opslag kan zeven tot acht uur autonoom energie leveren. Het zout is in twee grote tanks opgeslagen. De temperatuur in de eerste tank met het hete, vloeibare zout is hoger dan +400 °C. De temperatuur in de tweede, koelere tank mag nooit lager worden dan +300 °C. Mocht de temperatuur toch lager worden, dan wordt het hoogwaardige zout vast , wat leidt tot onherstelbare schade aan buizen of reservoirs. Daarom moeten temperatuur en niveau in de twee zoutreservoirs continu worden bewaakt. Procestemperaturen van meer dan +400 °C, meetbereiken tot wel 30 m en niet op de laatste plaats het agressieve medium zout stellen hoge eisen aan de toegepaste meettechniek. Het contactloze radarmeetprincipe leent zich vanwege de
De centrale Andasol 3 beslaat een oppervlak van circa 2 km 2 en bestaat uit ongeveer 205.000 paraboolspiegels. Samen met de identieke installaties van Andasol 1 en 2 is dit een van de grootste thermodynamische zonnecentrales ter wereld. Links op de foto een van de twee zoutreservoirs.
9
© Langrock-Solar-Millennium
fysieke omstandigheden uitstekend voor niveaumeting in de zoutreservoirs. In ‘Andasol’ wordt gebruik gemaakt van radarsensoren VEGAPULS 62. Het potentieel van de zon is enorm: om zonne-energie economisch bruikbaar te maken, is intelligente technologie vereist. Daar horen ook betrouwbare meetinstrumenten bij, die zelfs bij de hoogste druk en extreme temperaturen nauwkeurige gegevens leveren.
Zonnewarmte – stroom uit de woestijn Het belangrijkste en tegelijkertijd opvallendste deel van thermodynamische zonnecentrales zijn de enorme velden met futuristische zonnereflectoren. Deze bestaan uit paraboolvormige spiegels van extreem transparant glas dat is voorzien van een zilvercoating. De spiegels volgen de stand van de zon. De invallende zonnestraling wordt 80 keer versterkt op een absorberbuis geconcentreerd. In deze absorberbuis circuleert de thermische olie en wordt daar door de zon verhit tot +400 °C. De hete olie stroomt naar een warmtewisselaar waarin – net als in klassieke centrales – stoom wordt gegenereerd. Deze stoom drijft een stoomturbine met generator aan. De drie ‚Andasol‘-centrales in Zuid-Spanje leveren elk een vermogen van 50 MW en voorzien circa 600.000 mensen van milieuvriendelijke zonne-energie.
10
VEGA Journal
Stuwdam Muttsee 2474 m 2 8
1
10
Limmernsee
Ochsenstäfeli 1880 m
3
4 Bergstation Kalkrittli 1860 m 6
7
Ondergr. centrale 1700 m
9
5
1
Bovenstroomse drukschacht
6
Toegangstunnel 2
2
Waterslot
7
Toegangstunnel 3
3
Drukschachten
8
Daglichtgalerij
4
Benedenstroomse tunnels
9
Bouwkabelbaan 1
5
Toegangstunnel 1 met kabelspoor
10
Bouwkabelbaan 2
© AXPO AG
De toekomst van waterkracht – Linthal 2015: overzicht van de uitbreidingen voor de nieuwe pompaccumulatiecentrale.
Energieopslag op het hoogste niveau ‘linthal 2015’ behoort zonder enige twijfel tot de grootste waterkrachtprojecten die momenteel in Zwitserland in aanbouw zijn. de nieuwe centrale in het kanton glarus moet water uit de limmernsee naar de 630 m hoger gelegen Muttsee terugpompen en zo nodig opnieuw gebruiken voor het opwekken van elektriciteit. Met een pompvermogen en een turbinevermogen van elk 1000 Mw levert de nieuwe centrale een bijdrage aan het veiligstellen van de toekomstige elektriciteitsvoorziening in Zwitserland.
De waterkrachtcentrales van Kraftwerke Linth-Limmern AG (KLL) met een toevoergebied van 140 km² leveren sinds de jaren zestig een grote bijdrage aan de elektriciteitsvoorziening van Zwitserland. Gebruikmakend van het verval tussen vier waterbekkens produceren de centrales van KLL gemiddeld 430 miljoen kWh aan CO₂-vrije energie per jaar. Het project ‘Linthal 2015’ voorziet in een verdere uitbreiding en de optimalisering van de KLL-centrales, met als doel een betrouwbare elektriciteitsvoorziening in Zwitserland te waarborgen. De pompaccumulatiecentrale Limmern zal het water straks vanuit de Limmernsee naar de 630 m hoger gelegen Muttsee pompen om het, zodra het nodig is, opnieuw te gebruiken voor het opwekken van elektriciteit. Daartoe
wordt het opslagvolume van de Muttsee vergroot van 9 tot 25 miljoen kubieke meter. Het natuurlijke peil van het meer, dat momenteel op 2446 m ligt, wordt daartoe met behulp van een stuwdam verhoogd tot 2474 m. Maar in het inwendige van de berg vinden 600 m lager ook nog andere grote bouwactiviteiten plaats: aan de voet van de stuwdam van de Limmernsee ontstaat een nieuwe ondergrondse centrale van vier turbinegroepen. Twee drukschachten verbinden de Muttsee met de centrale. Twee andere, circa 500 m lange benedenstroomse tunnels verbinden de centrale met de Limmernsee. De ondergrondse centrale is toegankelijk vanuit Tierfehd via een ongeveer 4 km lange toegangstunnel, die speciaal daarvoor wordt uitgerust met een kabelspoorweg.
Praktijkverslag
vergroting Muttsee
Voor de uitbreiding van de Muttsee wordt het natuurlijke bekken van het meer vergroot door middel van een stuwdam van 1 km lang. Ter beveiliging van deze hoogalpiene bouwplaats wordt het peil van het meer voortdurend bewaakt. Het waterniveau kan vooral in het voorjaar, als de sneeuw smelt, sterk stijgen. Om de bouwplaats tegen overstroming te beschermen, zijn in een periode van laag water twee VEGABAR 66-drukopnemers met externe elektronica in het meer aangebracht. De afstand tussen de meetpunten in het meer en het controlecentrum wordt overbrugd met behulp van de GSM/GPRS-radio-eenheid PLICSMOBILE T61 waarin een lokaal gebruikelijke SIM-kaart wordt geplaatst. De twee drukopnemers zijn via de externe elektronica elk aangesloten op een radio-eenheid en worden lokaal gevoed. Vanwege de ontbrekende infrastructuur op de bouwplaats wordt de PLICSMOBILE T61 gevoed door batterijen. Het meetsysteem is dus onafhankelijk van een externe stroomvoorziening en kan dankzij het geïntegreerde energiebeheersysteem langdurig worden gebruikt. Beide GSM/GPRS-radio-eenheden sturen met regelmatige tussenpozen een SMS met meetgegevens naar het controlecentrum van Rittmeyer in het dal. De waterstanden van de Muttsee worden zo op betrouwbare wijze gemeten en naar het controlecentrum gestuurd. Van daaruit worden bij stijgend water pompen in werking gesteld om het meer op zijn ideale peil te houden. Meettechniek zorgt voor betrouwbare werking
Al vele jaren bewijst de meettechniek van VEGA zijn betrouwbaarheid in verschillende onderdelen van de bestaande waterkrachtcentrale Linth-Limmern en de stuwmeren. Het niveau van de reservoirs in de afgelegen gebieden wordt met hangende drukopnemers VEGAWELL 52 geregistreerd. Grind en zand dat in de bekkens terechtkomt, wordt met
De bouwplaats op de Muttenalp in de zomer van 2011. Met 120 man wordt op bijna 2500 m hoogte gewerkt aan de uitbreiding van de Muttsee.
eindschakelaars van het type VEGAVIB met trilvork in het bekken gedetecteerd. Zo kan er automatisch worden gespoeld en kan het onderhoud tot een minimum worden beperkt. Ook op veel andere plaatsen waar vloeistofniveaus, grensniveaus of druk worden bewaakt, worden sensoren van VEGA ingezet. Zij maken een betrouwbare regeling van complexe installaties mogelijk en beperken, dankzij hun robuuste constructie, de onderhoudskosten tot een minimum.
Betrouwbare stroomvoorziening Stroom kan nog steeds niet in grote hoeveelheden worden opgeslagen. Daarom hebben leveranciers elektriciteitsbronnen nodig die snel kunnen reageren op verbruiksschommelingen. Vaak wordt deze functie vervuld door waterkrachtcentrales met spaarbekkens en door pompaccumulatiecentrales. Een grotere behoefte aan regelbaarheid ontstaat ook door de toename van minder voorspelbare energiedragers zoals windkracht- of PV-systemen. Pompaccumulatiecentrales slaan elektrische energie op door water in tijden van elektriciteitsoverschot omhoog te pompen. Dit water mag later weer bergafwaarts stromen en genereert daarbij met behulp van turbines en generatoren elektrische stroom. Zo kunnen elektriciteitsoverschotten die in tijden van laag verbruik ontstaan, worden omgezet in dringend benodigde piek- en regelenergie. Momenteel worden er in de Zwitserse Alpen meer van dergelijke grote centrales met onderaardse leidingen en turbinehuizen gebouwd. De pompaccumulatiecentrale Limmern is de grootste van allemaal.
© AXPO AG
11
Looking forward
Energie bij VEGA het hoofdkantoor van vega grieshaber kg ligt in een schilderachtig dal van het Zwarte woud, direct aan de rivier kinzig. vanwege verbondenheid met de locatie en vanuit de wens om de natuur in stand te houden, maakt vega zich sterk voor een modern gebouw- en energiebeheer.
Bij VEGA wordt het gebruik van energie en water efficiënt en effectief geregeld. Al sinds 1997 produceert VEGA elektriciteit in zijn eigen waterkrachtcentrale. Momenteel wordt daarmee samen met een nieuwe blokverwarming in meer dan 50 % van de eigen energiebehoefte voorzien. In het nieuwste gebouwencomplex zijn meer energiebesparende maatregelen gerealiseerd dan gewoonlijk. Een gecombineerd verwarmings- en koelsysteem op basis van betonkernactivering zorgt voor een optimale werktemperatuur voor de medewerkers. De etagevloeren worden door in het beton geïntegreerde leidingen geladen met verwarmings- of koelingsenergie. De opgeslagen energie wordt naar behoefte afgegeven. Dankzij de zeer effectieve gebouwisolatie is een stromingstemperatuur van +23 °C in de verwarmingscircuits voldoende voor een ruimtetemperatuur van +21 °C. In de winter worden de verwarmingscircuits gevoed door een gasgestookte blokverwarming met een thermisch vermogen van circa 220 kW. Het energieverbruik wordt nog efficiënter door daglichtafhankelijke verlichting. Een regelsysteem zorgt ervoor dat het verlichtingsniveau op de werkplekken constant is. Daarmee wordt circa 40 % aan elektrische energie voor verlichting bespaard. Dat komt overeen met het jaarverbruik van circa vier eengezinswoningen.
“Elke bespaarde kilowattuur stroom of warmte, elke bespaarde liter water, ontziet de natuur, ook op termijn.”
Uitgever
B.V. VEGA Meet- en Regeltechniek Databankweg 18 3821 AL Amersfoort Tel. +31 33 4502502 E-mail
[email protected] www.vega-nl.com © VEGA 2012
35575-NL-120109
12
