Kraftwerke Oberhasli AG

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1 Kraftwerke Oberhasli AG Projekt «Varspeed» im Pumpspeicherwerk Grimsel 2 Dr. Hans Schlunegger Dipl. El. Ing. ETHZ

2 Inhaltsverzeichnis 1. Die Kraftwerke Oberhasli 2. Investitionsprogramm «KWO Plus» 3. Pumpspeicherwerk Grimsel 2 4. Projekt «Varspeed»

3 1. Die Kraftwerke Oberhasli 2. Investitionsprogramm «KWO Plus» 3. Pumpspeicherwerk Grimsel 2 4. Projekt «Varspeed»

4 Kraftwerke Oberhasli AG Die KWO in Stichworten Oberaarsee gegründet 1925 Aktionäre: Grimselsee Räterichsbodensee Gelmersee 50% BKW FMB Beteiligungen AG 16 ⅔ % Industrielle Werke Basel 16 ⅔ % Energie Wasser Bern 16 ⅔ % Stadt Zürich

5 Kraftwerke Oberhasli AG Übersicht der Anlagen und Kennzahlen Jahresproduktion 2250 GWh (2010) Jahreszufluss 750 Mio. m³ (2010) Speicherkapazität 195 Mio. m³ 8 Speicherseen Leistung installiert: 1125 MW 9 Kraftwerke Pelton -Maschinen 618 MW 17 Maschinen Francis -Maschinen 507 MW 9 Maschinen Pumpenleistung 424 MW 7 Maschinen Stollenlänge davon wasserführend 147 km 120 km Mitarbeiter 530 (363 Vollzeitstellen) Seilbahnen 15 Eisenbahnen 2

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7 1. Die Kraftwerke Oberhasli 2. Investitionsprogramm «KWO Plus» 3. Pumpspeicherwerk Grimsel 2 4. Projekt «Varspeed»

8 Investitionsprogramm KWO plus 4 Ausgeführte Grossprojekte: 1 Aufwertung KW I1 1. Etappe + 40 MW, +50 GWh/a, 90 Mio CHF 2 Aufwertung KW G1 +20 MW, +30 GWh/a, 35 Mio CHF 1 Geplante Grossprojekte: 5 3 Vergrösserung Grimselsee + 75 Mio m GWh, 306 Mio CHF Aufwertung KW I1 2. Etappe MW (+20 MW), +30 GWh/a, 173 Mio CHF 5 Aufwertung KW H MW (+20 MW), + 40 GWh/a, 132 Mio CHF 6 Neubau Umwälzwerk G MW, 660 Mio CHF

9 Investitionsprogramm KWO plus Aufwertung Innertkirchen 1 und Handeck 2

10 Aufwertung Innertkirchen 1

11 Investitionsprogramm KWO plus Aufwertung Innertkirchen 1

12 Aufwertung Innertkirchen 1 Vortrieb Baumassnahmen Paralleler Druckschacht Kapf Zentrale Innertkirchen 1 Neuer Unterwasserstollen Innertkirchen 1 Innertkirchen 2 Beruhigungsbecken Innertkirchen 1

13 Aufwertung Innertkirchen 1 Beruhigungsbecken (Schwall-Sunk)

14 Aufwertung Innertkirchen 1

15 Investitionsprogramm KWO plus Aufwertung Handeck 2

16 Investitionsprogramm KWO plus Neues Pumpspeicherwerk Grimsel 3

17 Neues Pumpspeicherwerk Grimsel 3 Drehzahlvariable Pump-Turbinen 3 x 220 MW

18 Neues Pumpspeicherwerk Grimsel 3 Querschnitt durch Maschinen und Trafokaverne 48 Meter

19 Neues Pumpspeicherwerk Grimsel 3 Längsschnitt durch den Zuleitungsstollen und den Druckschacht

20 Neues Pumpspeicherwerk Grimsel Meter

21 Neues Pumpspeicherwerk Grimsel 3 Druckschacht, Raise-Boring

22 Investitionsprogramm KWO plus Vergrösserung Grimselsee

23 Vergrösserung Grimselsee Schnitt durch die beiden Staumauern Spitallamm Seeuferegg

24 Vergrösserung Grimselsee 75 % mehr Speicherinhalt / mehr Flexibilität in der Produktion / Hochwasserschutz am Ursprung

25 Vergrösserung Grimselsee Neue Seebrücke, 400 m Spannweite, einzigartig auf 2000 müm

26 Investitionsprogramm KWO plus Philosophie: Effizientere Wassernutzung und moderate Aufwertung des Kraftwerksystems Modularer Projektaufbau Energie Leistung Kosten KW Innertkirchen 1 aufwerten, 1. Et. +50 GWh +40 MW 90 Mio. KW Grimsel 1 aufwerten +30 GWh +20 MW 35 Mio. Vergrösserung Grimselsee +20 GWh Mio. KW Innertkirchen 1 aufwerten, 2. Et. KW Handeck 2 aufwerten +60 GWh +240 MW 305 Mio. Neues Pumpspeicherwerk Grimsel MW 660 Mio. Total KWO Plus +160 GWh +960 MW 1`396 Mio.

27 1. Die Kraftwerke Oberhasli 2. Investitionsprogramm «KWO Plus» 3. Pumpspeicherwerk Grimsel 2 4. Projekt «Varspeed»

28 Pumpspeicherwerk Grimsel 2 Erbaut Turbinenleistung: 4 x 85 MW Pumpenleistung: 4 x 90 MW Mittleres Bruttogefälle: 397 Meter Wasserdurchfluss: 97 m 3 /sec (T), 75 m 3 /sec (P) Energiemengen (5 Jahresmittel) Turbinen: 510 GWh Pumpen: -670 GWh

29 Pumpspeicherwerk Grimsel 2

30 Pumpspeicherwerk Grimsel 2

31 Projekt «Retrofit Grimsel 2» Revision von Turbine und Pumpe Kontrolle des Motors/Generators Revision der Drosselklappen Ersatz der Leittechnik inkl. Schutz Ersatz des Turbinenreglers Ersatz der Lagerölversorgung Ersatz der Kühlwasserleitungen Ersatz des Spannungsregler inkl. Erregerstromrichter Ersatz des Eigenbedarfs inkl. 16 kv-anlage Ersatz der Schaltanlage 220 kv Ersatz der Hochspannungskabel Ersatz der Brandlöschanlagen Ersatz der Haustechnik

32 1. Die Kraftwerke Oberhasli 2. Investitionsprogramm «KWO Plus» 3. Pumpspeicherwerk Grimsel 2 4. Projekt «Varspeed»

33 KWO produziert bis ±120 MW sekundäre Regelleistung Regelung ist heute nur im Turbinenbetrieb möglich Regelung im Pumpbetrieb bedingt variable Drehzahl Projekt Varspeed im Kraftwerk Grimsel 2

34 Leistung / MW Beispiel einer Lastkurve in einer Winternacht Fahrplan Abgabe SDL2 SDL3 Gr 2 Turbinen Nov Nov. 2011

35 Förderhöhe 400 Meter

36 Umrichter 100 MVA U = 13.5 kv U = kv + 0 _ Frequenz konstant 50 Hertz Umrichter 100 MVA Frequenz variabel Hertz

37 Umrichterbetrieb Hz ( U/min)

38 + 0 S + 0 _ L 0 48 Phasenbausteine _ Spannung Strom L: Last (Motor) S: elektronischer Umschalter (Phasenbaustein)

39 Stapel mit 2 Phasenbausteinen

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41 Stromrichterblock

42 DC Zwischenkreis-Begrenzer und -Filter

43 Stromrichter-Trafos

44 Kabelverbindungen 13.5 kv 6 x 400 mm 2 Cu pro Phase

45 Kühleinheit

46 Leistungsdiagramm 13.5 kv netzseitig Blindleistung [MVAr] kapazitiv u Gmin = 0.9 u Gn = 1 u Gmax = 1.1 Wirkleistung [MW] Turbinenbetrieb Pumpbetrieb induktiv Phasenschieberbetrieb

47 Maschinenprogramme 1. r e etr e 2. etr e e U Arbeiten am FU möglich 3. e e er etr e 4. etr e t U 5. e e er etr e t U Arbeiten an der Maschine möglich

48 Magnetisierung des Blocktrafos Blocktrafo

49 Magnetisierungs-Trafo

50 Trenner der Magnetisierungseinheit

51 Ladestrom und Netzspannung 75 Aeff Ladestrom (16 kv) 240 kveff 2 sec Netzspannung

52 Projektablauf Machbarkeitsstudien: Ausschreibung: 2009 Vertragsunterzeichnung: Januar 2010 Lieferung Hardware: Sommer/Herbst 2011 Montage: Januar - Juli 2012 Inbetriebsetzung: August März 2013 Regulärer Betrieb: ab April 2013

53 Stromrichtertrafo

54 Projektablauf Machbarkeitsstudien: Ausschreibung: Herbst 2009 Vertragsunterzeichnung: Januar 2010 Lieferung Hardware: Sommer/Herbst 2011 Montage: Januar - Juli 2012 Inbetriebsetzung: August März 2013 Regulärer Betrieb: ab April 2013 Der Terminplan ist abgestimmt auf das Projekt «Retrofit Grimsel 2» der Maschine 1

55 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit