Erstes Testzentrum für hybride Energieversorgungssysteme in Betrieb

Von am 11. März 2015 in der Kategorie Technologie mit 0 Kommentare
SMA PV Diesel Hybrid Testcenter

Solarenergie kombiniert mit Batterien und Dieselgeneratoren sichert in netzfernen Regionen den Strombedarf für Alltag oder für industrielle Verbraucher. In Deutschland ist jetzt das weltweit erste Testzentrum entstanden.

Was dort genau gemacht wird und warum es so wichtig ist, darüber haben wir mit Jakob Issleib gesprochen.

Der Inhaber einer Plastikfabrik in Zouk Mosbeh, Libanon hat sich in seiner Firma für ein PV Diesel Hybridsystem entschieden. Die SMA Fuel Save Solution reduziert den Verbrauch von teurem Strom aus dem öffentlichen Netz sowie teurem Dieselkraftstoff und optimiert die Nutzung der Solarenergie.

Der Inhaber einer Plastikfabrik in Zouk Mosbeh, Libanon hat sich in seiner Firma für ein PV Diesel Hybridsystem entschieden. Die SMA Fuel Save Solution reduziert den Verbrauch von teurem Strom aus dem öffentlichen Netz sowie teurem Dieselkraftstoff und optimiert die Nutzung der Solarenergie.

Wie genau sieht eigentlich die hybride Energieversorgung eines fern des öffentlichen Netzes gelegenen Dorfes oder Industriebetriebes aus? Unter welchen Voraussetzungen produziert eine Photovoltaik-Anlage wieviel Energie und was braucht es dann noch an Dieselgeneratorkapazität, um eine reibungslose Versorgung mit Strom sicherzustellen. Was passiert mit dem Energieversorgungssystem, wenn plötzlich Wolken die Sonne verschatten oder in einem Industriebetrieb morgens alle Maschinen gleichzeitig anlaufen? Wie reagiert das System und wie die Einzelkomponenten?

Bislang gab es dazu Berichte, Analysen und Erfahrungswerte von bereits installierten so genannten Off-Grid-Systemen, die Orte ohne öffentliche Stromversorgung mit einem Energiemix aus Solarstrom und Dieselstrom versorgen. Im nordhessischen Niestetal besteht jetzt die Möglichkeit, solche Stromversorgungssysteme und mögliche Ereignisse wie plötzlich stark erhöhten Strombedarf oder plötzlicher Wegfall der Versorgung mit Solarstrom unter Einbeziehung zahlreicher möglicher Einflüsse und Beeinflussungen im Vorfeld zu testen.

 

Interview: „Jedes System ist verschieden“

Jakob Issleib und Enrico Gross im Test Zentrum für hybride Energieversorgungssysteme bei SMA

Jakob Issleib und Enrico Gross im Test Zentrum für hybride Energieversorgungssysteme bei SMA

Jakob Issleib, Mitarbeiter im Bereich Entwicklung Speichersysteme und stellvertretender Prüfbereichsverantwortliche, erklärt im Interview, wie im SMA Testzentrum für hybride Energiesysteme Strom produziert, gespeichert und bei Bedarf abgerufen und verbraucht wird.

 

Was genau kann im Testzentrum alles gemacht werden?

Jakob: Zum einen können hier verschiedene Szenarien der hybriden Energieversorgung simuliert und durch den SMA Fuel Save Controller geregelt werden. Dabei sammeln wir Erfahrungswerte darüber, was in bestimmten Situationen passiert und wie der Fuel Save Controller darauf eingestellt werden muss. Toll für Kunden: Fehler in existierenden Hybridsystem weltweit können sofort simuliert werden, sobald sie vor Ort auftreten und entsprechend gesichtet und benannt sind. Die Situation wird dann im Testzentrum nachgestellt und eine Fehlerbehebung kann umgehend erfolgen. Dieser Service ist so nirgendwo anders realisiert.
Neben den Tests können im Testzentrum neue Produkte wie zum Beispiel die neuen Sunny Central 2200 und 2500 innerhalb eines Diesel-Hybrid-Systems getestet und validiert werden. Diese Möglichkeit besteht sowohl für die Leistung der Komponenten als auch für die Kommunikation zwischen den einzelnen Bestandteilen.

 

In der Realität liegen oft lange Strecken zwischen den stromerzeugenden Komponenten und den Verbrauchern eines Energieversorgungssystems. Das Testzentrum ist jedoch räumlich sehr kompakt? Wie wurde das Entfernungsproblem hier gelöst?

Jakob: Durch den Einsatz von variablen Widerständen und Impedanzen sind wir in der Lage, die verschiedenen Leitungslängen einer Kundenanlage vor Ort nachzubilden.

 

Oliver Schömann beim Überwachen eines Testlaufs

Oliver Schömann beim Überwachen eines Testlaufs

Welche Testszenarien werden simuliert?

Jakob: Das sind einfache hybride Dorfstromversorgungen für Ansiedlungen mit bis zu 18.000 Einwohnern oder Hotelressorts. Aber auch die Simulation großer hybrider Stromversorgungsszenarien für gewerbliche Verbraucher wie Produktionen oder Lagerung und auch für industrielle Verbrauche im Kraftwerksmaßstab, wie bei Minen oder Rohstoff fördernder Industrien üblich, sind möglich. Das vollständige PV-Diesel Hybridsystem mit Speicher kann nahezu alle Systemdienstleistungen rund um die Oberbegriffe Frequenzhaltung, Spannungshaltung, Versorgungswiederaufbau, Netzengpassmanagement abdecken. Somit kann das Verhalten bei Unter- oder Überfrequenz, der Ausgleich von Spannungsanhebungen/Spannungsabsenkungen sowie die autarke (vom öffentlichen Netz abgekoppelte Versorgung) im Vorfeld untersucht werden.

 

„Die Industrie hat frühe Peaks!“

Was für besondere „Ereignisse“ können eintreten, was wird im Testzentrum genau simuliert?

Jakob: In der Realität kann es beispielsweise zu Kommunikationsstörungen kommen – ein Kabel wird gekappt, eine Leitung wird beschädigt. Im Testzentrum können wir solche Situationen nachstellen und dann das Verhalten der einzelnen Komponenten im Hinblick darauf beobachten und die Regelung des Systems durch den Fuel Save Controller so einstellen, dass das System weiterläuft. Auch die frühen Peaks der Industrie – beim morgendlichen Einschalten aller Maschinen – werden hier simuliert. Der Fuel Save Controller lernt dann, was in einem solchen Fall zu tun ist. Zum Beispiel: Wenn die Batterie langsam leer wird, muss er den Dieselgenerator hochfahren. Wenn PV verfügbar ist, kann er diese zuschalten.

 

Eine PV Anlage mit 5,2 MW Photovoltaikleistung und 2,2 MW Speicher mit 15,2 MVA installierter Genset Leistung, geregelt durch die SMA Fuel Save Solution, versorgt im bolivianischen Hochland 55.000 Einwohner einer nahe gelegenen Kleinstadt mit Elektrizität.

Eine PV Anlage mit 5,2 MW Photovoltaikleistung und 2,2 MW Speicher mit 15,2 MVA installierter Genset Leistung, geregelt durch die SMA Fuel Save Solution, versorgt im bolivianischen Hochland 55.000 Einwohner einer nahe gelegenen Kleinstadt mit Elektrizität.

Welche Vorteile ergeben sich daraus für potentielle Kunden?

Jakob: Kunden, deren Systeme im SMA Testzentrum abgebildet und überwacht werden, profitieren von bestmöglicher hybrider Energieversorgung und von Dieselkraftstoffeinsparungen. In der ersten Multi-Megawatt-Referenzanlage in Südamerika können dank des effektiven Zusammenspiels aller Komponenten und reibungslosen Abläufen beispielsweise rund 5200 Liter Diesel pro Tag eingespart werden.

Unsere Kunden haben den Vorteil, dass wir die Systemauslegung auf ihre individuellen Bedürfnisse hin anpassen und die Verhältnisse vor Ort (Lastflüsse, Kabellängen, Generatorleistung etc.) nachbilden und das Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten (Sunny Central Zentralwechselrichter, Sunny Central Storage Batteriewechselrichter und SMA Fuel Save Solution) testen und potentielle Fehler (Kurzschlüsse, Netzinstabilitäten, etc.) abbilden können.

 

Warum sollte man ein hybrides Energieversorgungssystem überhaupt im Vorfeld testen. Schließlich gibt es bereits zahlreiche laufende Systeme mit ausreichend Erfahrungswerten?

Jakob: Natürlich greifen wir bei der Planung von neuen Systemen auch auf Erfahrungswerte und bekannte Daten, Fakten etc. zurück, aber eigentlich gilt: Jedes System ist verschieden. Für die unterschiedlichen Gegebenheiten an den jeweiligen Standorten und für die jeweiligen Einsatzzwecke herrschen immer ganz eigene Voraussetzungen. Deshalb kann nur eine Simulation mit den Originalwerten für das jeweilige System auch genau die richtigen Prognosen liefern und so die entsprechenden Einstellungen etc. im Vorfeld berücksichtigt werden. Ein unschätzbarer Vorteil für die Systembetreiber, die sich so ganz auf der sicheren Seite fühlen können.

 

Vielen Dank, Jakob für das Gespräch

 

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Der Autor

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Meine Aufgaben:
Zuständig für PR und Produkte rund um PV-Kraftwerke und gewerbliche PV-Anlagen.
Meine Themen:
Anwendungen und Lösungen, Technologien und Märkte für kleine und große Solarkraftwerke.
Was selbst meine Kollegen nicht von mir wissen:
Im Winter stricke ich meine Socken selbst.

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