MESSTECHNIK




Klimafreundliche Gewinnung erneuerbarer Energie

Messlösungen für chinesisches Wasserkraftwerk

Talsperren dienen seit Jahrtausenden dem Hochwasserschutz und leisten heute in Verbindung mit Wasserkraftwerken einen wichtigen Beitrag zur Gewinnung erneuerbarer Energien. Schließlich erzeugt Hydroenergie im Gegensatz zu fossilen Energiequellen nur geringfügige CO2-Emissionen. Auch die Volksrepublik China setzt auf Wasserkraftwerke, um den steigenden Energieverbrauch des Landes klimafreundlich zu decken. Eines davon ist das im Juni 2020 in Betrieb genommene Wasserkraftwerk Wudongde (WDD) am Unterlauf des Jinsha-Flusses.

Mit einer installierten Gesamtleistung von 10,2 Millionen Kilowatt gilt Wudongde als viertgrößtes Wasserkraftwerk in China und siebtgrößtes der Welt. Bestehend aus mehreren Blöcken soll es in der Lage sein mit einem einzigen Block rund 1,8 Millionen chinesische Haushalte mit Energie zu versorgen. Es liegt auf der Hand, dass ein solches Bauwerk besondere technologische Anforderungen stellt, die Jumo gemeinsam mit einem international aufgestellten Hersteller von Stromrichteranlagen realisiert hat.

So muss in den Generatoren und Turbinen die Temperatur der Ölhydraulik überwacht und geregelt werden, um Maschinenschäden, Turbinenausfälle und Störungen bei der Stromerzeugung zu verhindern. Die eingesetzten Temperatursensoren müssen für Rohre mit übergroßen Durchmessern geeignet sein, schnell auf Hochgeschwindigkeitsströmungen ansprechen und auch bei großen Erschütterungen stabil und zuverlässig messen. Ebenso wichtig sind hervorragende Dichtungseigenschaften und ein geringer Wartungsaufwand.

Zusätzlich müssen zur Vermeidung von Korrosion, elektrischen Überschlägen und Beschädigungen der elektrischen Installationen die Luftfeuchte und Lufttemperatur in den Generatorräumen kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert werden. Verantwortlich für die technische Realisierung dieser Anforderungen war die chinesische Tochtergesellschaft von Jumo. Zum Einsatz kamen gleich mehrere Lösungen, die selbst extreme Bedingungen meistern.

Störungssichere Hygro- und Hygrothermogeber in Kanalausführung erheben die relative Luftfeuchte und die Temperatur an den Installationspunkten der Turbinen. Die Luftfeuchtigkeit wird dabei durch ein kapazitives Feuchteelement erfasst und in Strom (4 bis 20 Milliampere) oder in Spannungssignale (0 bis 10 VDC) umgesetzt. Zur Temperaturermittlung dient ein Platin-Temperatursensor nach DIN EN 60751, dessen Signal ebenfalls umgeformt wird. Die Temperatur des Turbinenkühlwassers wird durch Einschraubwiderstandsthermometer erfasst, die selbst bei Unter- oder Überdruck über eine zuverlässige Dichtheit verfügen. 

Zur Temperaturkontrolle der Zu- und Abluft von Luftkühlern in den Generatoren und Generatorräumen werden Einsteckwiderstandsthermometer mit SIL-Zulassung und metrologischer Registrierung eingesetzt, die in mehreren Ausführungen und mit auswechselbarem Messeinsatz erhältlich sind. Auf diese Weise können auftretende Störungen frühzeitig erkannt und adäquate Gegenmaßnahmen wie beispielsweise die Abschaltung von Anlagenteilen oder die Alarmierung des technischen Personals ergriffen werden.

Der Umstieg auf erneuerbare Energien ist durch klimatische Veränderungen wichtiger denn je. Am Beispiel von Wudongde zeigt sich, dass Jumo mit seinen flexiblen und durchgängigen Mess- und Automatisierungslösungen einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leistet und durch seine Tochtergesellschaften große globale Projekte realisieren kann. 

Das Wasserkraftwerk selbst ist ein wichtiger Bestandteil des chinesischen „West-Ost-Stromübertragungsprojekts“ und erschließt die Energieressourcen des chinesischen Westens für den unterversorgten Osten. Dadurch sollen jährlich rund 12,2 Millionen Tonnen Kohle eingespart und der Ausstoß von Kohlendioxid und Schwefeldioxid drastisch reduziert werden.

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