ABB hat zusammen mit den Kraftwerken Oberhasli AG (KWO) in der Schweiz den weltweit leistungsstärksten Frequenzumrichter für einen Pumpspeicherantrieb in Betrieb genommen. Der in Vollumrichtertechnologie realisierte Antrieb mit einer Leistung von 100 Megawatt trägt maßgeblich dazu bei, das Pumpspeicherkraftwerk effizienter und flexibler betreiben zu können.

Im unterirdisch angelegten Kraftwerk Grimsel 2 wird für die Stromproduktion Wasser aus dem Oberaarsee mit einem Gefälle von rund 400 Metern über Turbinen in den als Auffangbecken dienenden Grimselsee geleitet. Dessen Wasser kann mit überschüssiger Netzenergie wieder hochgepumpt werden. Bisher konnte der Pumpbetrieb nur durch das fixe Zuschalten von bis zu vier Pumpen gesteuert werden.

Neu erlaubt es der Frequenzumrichter, die Drehzahl einer Pumpe und damit die Leistung im Pumpbetrieb flexibel zu regulieren, je nach zur Verfügung stehender Pumpenergie. Die Ressource Wasser kann so effizienter und flexibler für die Stromproduktion genutzt werden und die neue Lösung trägt zur Stabilisierung des Gleichgewichts im Netz bei.

Das ABB-System besteht aus einem Frequenzumrichter PCS 8000 mit einer AC-800PEC-Steuerung und -umrichternetz sowie maschinenseitigen Aufspann- und Abspanntransformatoren. Zum Lieferumfang gehörten die System- und Steuerungstechnik, Installation und Inbetriebnahme des Frequenzumrichters. Im Pumpbetrieb arbeitet die Synchronmaschine nun in einem Drehzahlbereich zwischen 600 und 765 U/min bei einer Leistungsaufnahme von maximal 94 MW. Für bestimmte Anforderungen kann die Umrichtergruppe umgangen werden, sodass die Anlage wie zuvor mit fester Drehzahl arbeitet.

»Ein zentraler Punkt in der Energiestrategie 2050 ist die Verbesserung der Energieeffizienz. Leistungselektronik macht dies möglich. Mit dem leistungsstärksten Frequenzumrichter, der je in einer Pumpspeicheranlage installiert wurde, kann Grimsel 2 viel effizienter und flexibler betrieben werden«, erklärt Remo Lütolf, Vorsitzender der Geschäftsleitung ABB Schweiz. »Bisher mussten wir zur Sicherstellung der geforderten Regelenergie oft wertvolles Speicherwasser aus anderen Stauseen ableiten. Dank regelbaren Pumpantriebs kann das Wasser optimal für die Stromproduktion genutzt werden«, erklärt Gianni Biasiutti, CEO der KWO.