STORE — Ressourcenmodellierung oberhalb des Kraftwerks La Dernier
- Live, STREAM
STORE ist ein grosses Innosuisse-Flagship-Projekt, koordiniert von der HES-SO Valais-Wallis, das 13 Industriepartner und 4 akademische Partner zusammenbringt, um die Energiespeicherinfrastruktur für eine 100 % erneuerbare Produktion in der Schweiz zu konzipieren. WP1 Wasserkraft untersucht die Flexibilität und Speicherkapazitäten der Wasserkraft. Der Beitrag von STREAM konzentriert sich auf den Testfall 1 und das Kraftwerk La Dernier (Romande Energie), das sich mit dem Einsatz von Batterien zur Vereinbarung von Schwall-Sunk-Einschränkungen und Produktion befasst.
In diesem Zusammenhang, STREAM bringt die hydrologische Expertise ein: die Modellierung des Lac de Joux und des Lac de Brenet (oberhalb des Kraftwerks, siehe Figure 1), um die Entwicklung der turbinierbaren Ressource unter dem Klimawandel zu schätzen, einschließlich Dürren und Überschwemmungen, sowie deren Auswirkungen auf die Produktion.
Figure 1 : hydrologische Modellierung verwendeten Wetterstationen
Ergebnisse
Hydrologische Modellierung mit RS MINERVE
Das Einzugsgebiet des Lac de Joux wurde mit der Software RS MINERVE modelliert. Die beiden Seen wurden als ein einziges Reservoir modelliert. Das Gebiet wurde in vier Teileinzugsgebiete Hänge und Höhenzonen von 200 m aufgeteilt, um die Schneeschmelze besser darzustellen.
Die stündliche Kalibrierung (2015–2020, validiert für 2021–2022 und bis 2024 getestet) liefert gute Ergebnisse: Nash-Koeffizient von 0,68 an der Frontière und 0,72 am Sentier.
Ressourcenprognosen
Die jährliche Historische Produktion korreliert stark mit dem jährlichen Niederschlag (81 %) und dem Abfluss der Orbe am Sentier (94 %), was eine grobe Schätzung der zukünftigen Produktion aus prognostizierten Abflüssen ermöglicht.
Gespeist von den CH2018-Klimaszenarien zeigt das Modell einen leichten Anstieg der jährlichen Niederschläge, jedoch einen Rückgang der sommerlichen Ressource, der auf die zunehmende Evapotranspiration zurückzuführen ist: Am Sentier prognostiziert das pessimistischste Szenario (RCP 8.5) eine durchschnittliche Abnahme von 0,5 m³/s im Sommer bis Ende des Jahrhunderts (2070–2099) (siehe Figure 2).
Figure 2 Entwicklung der mittleren Abflüsse (Jahreszeit: Sommer) am Sentier von 1981–2012 bis 2070–2099, gemäss den drei Szenarien
STREAM aktualisiert derzeit die Modellierungen, um die Versickerungen in diesem Karstgebiet besser zu berücksichtigen, das einen unterirdischen Fluss mit einem Wiederaustritt unterhalb des Lac de Brenet bildet. Wir hoffen, dass das hydrologische Seemodell bessere Ergebnisse liefert, um anschließend verschiedene Betriebsszenarien für das Kraftwerk testen zu können.
Hochwasserentwicklung
Generative KI-Methoden (GAN) wurden entwickelt, um stündliche Klimadaten an den relevanten Stationen aus Daten zu erzeugen, die nur auf täglicher Ebene verfügbar sind (siehe Projekt Stochastische Erzeugung stündlicher meteorologischer Zeitreihen). Diese stündlichen Daten reproduzieren in Kombination mit dem oben beschriebenen hydrologischen Modell die Hochwasserabflüsse der Orbe am Sentier besser als andere Methoden (lineare Interpolation oder Zufallsstichprobe), mit einer geringeren Wasserstein-Distanz bei den Abflüssen (0,020 m³/s). Diese Arbeiten werden eine bessere Schätzung der künftigen Hochwasserentwicklung ermöglichen.
Wer arbeitet derzeit an dem Projekt?
- STREAM / HES-SO Valais-Wallis (F. Terrettaz, F. Mettra, E. Neveu)
- Romande Energie
- Collaboration HydroAlps Lab (HAL)
Finanzierung
Innosuisse Flagship (Fördervereinbarung Nr. 108.230)