Wasserkraftwerk auf Hawaii steigert Effizienz und Zuverlässigkeit

An der Nordküste von Kauai hat der Geschäftsbereich Control Solutions von GE Energy vor kurzem zwei Pelton-Wasserturbinen aus dem Jahr 1906 mit digitaler Mark VIe-Steuerung und einem neuen Hydrauliksystem aufgerüstet. Dieses Upgrade brachte dem ersten Wasserkraftwerk, das jemals auf Hawaii gebaut wurde und heute noch in Betrieb ist, mehr Effizienz und Zuverlässigkeit.

Die Kauai Coffee Company, Eigentümer und Betreiber des Wasserkraftwerks Wainiha, benötigte eine Lösung, mit der die über 100 Jahre alten mechanischen Fly-Ball-Regler zu einem modernen digitale Steuerung und unterstützt gleichzeitig die Langlebigkeit und Wartbarkeit dieses unverzichtbaren Stromgenerators als saubere, erneuerbare Energiequelle für diese westlichste hawaiianische Insel. Die Anlage wurde ursprünglich gebaut, um die früheren Zuckerrohraktivitäten des Unternehmens auf der Insel zu unterstützen.

„Das neue digitale Steuerungssystem und seine einfach zu bedienenden ToolboxST-Softwaretools sind genauer und zuverlässiger, einfacher zu warten und – das Beste von allem – effizienter, Dadurch können jedes Jahr zusätzliche Kilowattstunden Strom erzeugt werden“, erklärt Dan Sargent, Projektleiter der Kauai Coffee Company. „Das System und die Software läuten eine neue Ära der Stromerzeugung für diesen wertvollen Unternehmenswert ein.“

Die ursprünglichen 25-Hertz-Generatoren wurden verwendet, um Bewässerungspumpen auf der Trockenseite der Insel für die Zuckerrohrbewässerung anzutreiben, bis GE sie 1929 zum Anschluss auf 60-Hertz-Generatoren umrüstete zum Stromnetz. Es war schwierig, die 100 Jahre alten Begrenzer effizient und korrekt zu betreiben, da Fehlfunktionen zu kostspieligen Reparaturen und Ausfallzeiten führten. GE Energy mit seiner langjährigen Erfahrung bei der Wartung der weltweit installierten Basis von Wasserkraftwerken hat sich mit dem erfahrenen und kompetenten Team von Kauai Coffee zusammengetan, um diese Steuerungsherausforderungen zu meistern.

Die gesamten Oberwellen und die Funktionsweise der Anlage haben sich nun geändert. Herkömmliche Steuerungen an den Doppelnadel-Impulsturbinen verursachten ein Ungleichgewicht in der Nadelposition, das zu Effizienzverlusten und kontinuierlichen Vibrationen und Verschleiß führte. Das neue Steuerungssystem erreichte ein genaues Ausbalancieren der Nadeln, was zu einer erhöhten Stromproduktion bei niedrigeren Wasserständen, einem geringeren parasitären Stromverbrauch und einem reibungsloseren Betrieb führte.

Die Startzeit der Anlage verringerte sich von durchschnittlich vier Stunden auf weniger als 10 Minuten. Das Werkspersonal von Wainiha profitiert auch von der Möglichkeit, das System sowohl vor Ort als auch aus der Ferne in Echtzeit zu überwachen und problemlos Fehler zu beheben, was zur Anlagenproduktivität, Wartbarkeit und einfachen Bedienerschulung beiträgt.

"Dieses Projekt unterstreicht die kontinuierliche Serviceunterstützung von GE für das Wasserkraftsegment", sagte Brian Palmer, Vice President für Optimierung und Kontrolle bei GE Energy. „Unsere Lösungen können die Effizienz und Produktivität der installierten Basis von Wasserkraftwerken auf der ganzen Welt steigern.“

Die Aufrüstung dieser Anlage ist Teil der Bemühungen des Bundesstaates Aloha, eine progressive Initiative für saubere Energie umzusetzen. Als Teil eines Gesetzesentwurfs, der am 25. Juni 2009 in Kraft trat (Link zum Gesetzentwurf HB1464 ) müssen Versorger bis 2030 40 Prozent ihres Stroms aus erneuerbaren Quellen erzeugen. Das Kraftwerk Wainiha erzeugt mit vier MW genug Strom, um seine Kaffeefabrik, den Besucherzentrumskomplex und die Hauptbüros zu versorgen, und produziert gleichzeitig sechs Prozent der gesamten Stromerzeugung der Insel .

Hawaiis natürliche Stromerzeugungsressourcen sind hauptsächlich Wasserkraft, Windkraft und Geothermie, während andere Energiequellen wie flüssige Brennstoffe, Gas und Kohle teuer importiert werden. Mit mehr als 12 m Regen pro Jahr trägt die Wasserquelle des Werks in Wainiha, Mt. Waialeale, dazu bei, dass dieses Projekt eine konsistente, zuverlässige Wasserkraft liefert, um die steigenden Kosten für die Stromerzeugung aus importiertem Brennstoff auszugleichen.

In Übereinstimmung mit den örtlichen Gepflogenheiten wurde am 5. Juni 2009 eine traditionelle hawaiianische Segnung für das neue Kontrollsystem im Kraftwerk abgehalten. Die Zeremonie speiste positive Energie in das System ein und würdigte das reiche Erbe der ursprünglichen Installation und ihren zukünftigen Beitrag zur Wasserkraftversorgung der Insel Kauai.