Life Cycle Cost-Betrachtungen von Hochspannungsschaltanlagen

Betreiber und Hersteller von Hochspannungsschaltanlagen streben insbesondere vor dem Hintergrund der Liberalisierung der Energiemärkte kostenoptimierte Lösungen an. Die Hersteller bieten neben den etablierten Anlagentechnologien zunehmend in-novierte Konzepte an. Die Betreiber sind bestrebt, die angebotenen Produkte in kos-tenoptimierten Anlagenaufbauten in einer optimalen Betriebsführung einzusetzen. Die vielfältigen Möglichkeiten für Aufbau und Betrieb einer Hochspannungsschalt-anlage machen eine leistungsfähige Methodik zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit erforderlich. Mit Hilfe des Life Cycle Costing können die für die jeweilige Situation individuell optimierten Vorgehensweisen identifiziert werden. Entscheidend für den erfolgreichen Einsatz von Life Cycle Cost-Methoden sind neben der geeigneten Methodik geeignete Datenbestände erforderlich, um jede Phase im Lebenszyklus ange-messen modellieren zu können. Im Rahmen dieser Arbeit wird an exemplarisch ausgewählten Anlagenbeispielen die vollständige Vorgehensweise zur Berechnung und Analyse der Life Cycle Cost von Hochspannungsschaltanlagen dargestellt. Ausgehend von der Festlegung von Betrachtungsumfang und angemessener Kostenstruktur werden die hersteller- und betreiberunabhängig erhobenen Datenbestände der Cigré analysiert und in das Modell integriert. Es werden die erforderlichen Berechnungsverfahren festgelegt und Musteranlagen zur Durchführung von Fallstudien definiert. Die Auswertung von Pa-rameterstudien und Sensitivitätsanalysen erlaubt die Ableitung von Optimierungsszenarien. Mit Hilfe dieser Vorgehensweise werden Ansätze zur Optimierung von Aufbau und Betrieb von Hochspannungsschaltanlagen vorgestellt. Die verwendeten Datenbestände der Cigré erlauben den universellen Einsatz des Modells, jedoch sind nicht alle zur Durchführung von Life Cycle Cost-Analysen erforderlichen Daten erhoben worden. Die fehlenden Daten werden durch andere Datenquellen ergänzt oder durch Analogieschlüsse abgeleitet. Für die vergleichende Analyse der Life Cycle Cost von Hochspannungsschaltanlagen werden verschiedene Anlagenkonzepte in unterschiedlichen Anordnungen in den Spannungsebenen 145kV und 420kV untersucht. Um die volle Spannweite der Lösungen von Hochspannungsschaltanlagen zu analysieren, wurde neben den konventionellen Konzepten AIS und GIS exemplarisch eine aktuelle Hybridlösung in die Untersuchungen einbezogen: HIS vom Hersteller Siemens AG. Diese Hybridlösung ist charakterisiert als eine für AIS-Bedingungen optimierte GIS. Für die Untersuchung der Optimierungspotenziale am Anlagenaufbau der Hochspannungsschaltanlagen werden die definierten Fallstudien in unterschiedlichen Anordnungen wie H-Schaltung, Doppelsammelschienen- oder 1,5 Leistungsschalteranordnung untersucht sowie der Einfluss der Grundstückskosten betrachtet. Weitergehende Analysemöglichkeiten ergeben sich durch die Verknüpfung von Life Cycle Cost-Analysen mit Verfügbarkeitsberechnungen. Die Berücksichtigung der unterschiedlichen Verfügbarkeiten der verschiedenen Konzeptionen kann zur signifikanten Senkung der Life Cycle Cost beitragen. Neben den Analysen des Anlagenaufbaus tragen Betrachtungen der Betriebsführungsstrategie zur Optimierung der Life Cycle Cost bei. Es werden die Auswirkungen der Wartungsstrategie, des Einsatzes von Monitoringsystemen sowie die optimale Auswahl des Erneuerungszeitpunktes untersucht. Die eingeführte Methodik zeigt, dass Analysen unter Einbeziehung der aufbereiteten Daten der Cigré eine effektive Unterstützung bei der Analyse und Optimierung von Hochspannungsschaltanlagen unterschiedlicher Konzeption bieten. Unter Einbeziehung eigener Daten in das vorgestellte Modell ist es effizient möglich, individuelle Konfigurationen zu analysieren und zu optimieren