Für maximale Effizienz: Yokogawa installiert IoT-System im größten Geothermiekomplex Afrikas

In Kenia hat sich der Stromverbrauch im Jahr 2021 gegenüber dem Jahr 2000² verdreifacht. Ursachen hierfür sind das Bevölkerungswachstums und die wirtschaftliche Entwicklung. Eine stabile Energieversorgung wird immer dringlicher. Die Wärmekraftwerke des Landes sind stark von importiertem Heizöl abhängig, und erneuerbare Energiequellen wie Wasserkraft und Solarenergie lassen sich wegen der sich verändernden klimatischen Bedingungen nur bedingt nutzen. Die Republik Kenia verfügt aber über eine der größten geothermischen Ressourcen der Welt. Deshalb setzt die kenianische Regierung auf die Nutzung von Erdwärme, die nicht nur eine sehr stabile Energiequelle darstellt, sondern auch den Vorteil eines geringen CO2-Ausstoßes bietet. Seit dem Jahr 2000 hat Kenia seine Kapazitäten kontinuierlich ausgebaut², und seit 2021 stellt die Geothermie mit einem Anteil von über 40 % an der kenianischen Stromerzeugungskapazität³ die wichtigste Energiequelle des Landes dar.

In Olkaria, dem größten Geothermiekomplex Afrikas⁴, betreibt KenGen derzeit die geothermischen Kraftwerke I, I AU, II, IV und V. Das Kraftwerk IV liegt etwa 20 Straßenkilometer und somit am weitesten vom Verwaltungssitz des Komplexes entfernt. Vor der Installation des IoT-Systems wurden die geografisch verteilten Kraftwerke separat verwaltet. Eine ganzheitliche Lösung für das Betriebsmanagement zu finden, war eine große Herausforderung.

Gemäß den Anforderungen der UNIDO hat Yokogawa ein IoT-System entwickelt und implementiert, das den Zugriff auf die Daten der Kraftwerke I AU, II, IV und V vom Verwaltungssitz des Komplexes aus ermöglicht und so ein integriertes Fernmanagement der Stromerzeugungsleistung in diesen Anlagen erlaubt. Zur Verbesserung der Betriebseffizienz nutzt das System das Exapilot Operation Efficiency Improvement Package von Yokogawa. Zur Verwaltung von Anlageninformationen kommt das Prozess- und Informationsmanagement-System Exaquantum zum Einsatz. Yokogawa hat das Personal von KenGen auch in der Handhabung des Systems geschult. Das IoT-System ermöglicht ein zentrales Management der Stromerzeugungseinheiten in den einzelnen Kraftwerken, hilft bei der Ursachenfindung für auftretende Probleme und liefert Informationen zum Wartungsstatus der entsprechenden Geräte. Durch die integrierte Fernüberwachung, die automatisierte Ursachenanalyse und die zentrale Historienverwaltung wird sichergestellt, dass Wartungen rechtzeitig durchgeführt werden. Dies maximiert die Stromerzeugungseffizienz und gewährleistet eine stabile Stromversorgung. Die Gesamtkapazität des Geothermiekomplexes beträgt ca. 575 MW.

„Das Projekt konnte dank der engen Zusammenarbeit zwischen den Projektpartnern und der finanziellen Unterstützung durch das japanische Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie erfolgreich abgeschlossen werden. Wir sind davon überzeugt, dass sich der Projekterfolg positiv auf die Zukunft der Energiebranche in Japan und auf der ganzen Welt auswirken wird. Das Projekt hat gezeigt, wie fortschrittliche technologische Lösungen uns dabei helfen können, dem Klimawandel zu begegnen, indem wir die Energiesysteme verbessern und gleichzeitig die Kohlenstoffintensität reduzieren und zu einer integrativen, nachhaltigen industriellen Entwicklung beitragen.“(Naoki Torii, UNIDO-Projektmanager)

„Das IOT-Projektsystem wird die zentralisierte Datenerfassung und -speicherung verbessern und Analysen bereitstellen, die für wichtige unternehmerische Entscheidungen und die Optimierung der Anlagenverfügbarkeit genutzt werden können.“ (Rebecca Miano, Geschäftsführerin und CEO von KenGen)

„Mit unserem langfristigen Geschäftskonzept wollen wir einen Mehrwert schaffen, der auf dem Konzept ‚System of Systems‘ (SoS) basiert. Das SoS besteht aus unabhängigen Betriebs- und Managementsystemen, die für ein gemeinsames Ziel zusammenarbeiten, das von einem einzelnen System allein nicht erreicht werden kann. Durch die Integration von Informationen, die über verschiedene Anlagen verteilt sind, ermöglicht DX eine Gesamtoptimierung. Wenn man genau weiß, wie viel Strom in geothermischen Anlagen erzeugt wird, lässt sich der aus anderen Quellen stammende Strom angemessen verwalten. Mit Projekten wie diesem wird unser Unternehmen auch in Zukunft zur ökologischen Nachhaltigkeit beitragen.“ (Koji Nakaoka, Vice President von Yokogawa)

¹ Die UNIDO ist eine Sonderorganisation der Vereinten Nationen zur Förderung der industriellen Entwicklung mit dem Ziel, die Armut zu verringern unter Berücksichtigung der Globalisierung und der ökologischen Nachhaltigkeit.

² Global Data, Kenya Power Market Outlook, November 2021

³ Kenya National Bureau of Statistics Economic Survey 2022

⁴ Der Geothermiekomplex Olkaria umfasst die Kraftwerke I, I Additional Unit, II, III, IV und V. Die Gesamtkapazität der derzeit in Betrieb befindlichen Anlagen beträgt etwa 930 MW. Das älteste Kraftwerk I wurde 1981 in Betrieb genommen.