Warum es sich lohnt, das PV-Kraftwerk zu modernisieren

Warum es sich lohnt, das PV-Kraftwerk zu modernisieren

Als sich die Lebensdauer der Wechselrichter in seinem Solarkraftwerk dem Ende neigte, drohten Guntram Grieseler Leistungs- und Ertragseinbußen. Deshalb modernisierte er seine Anlage mit innovativer String-Wechselrichter-Technologie und erzeugt jetzt sogar mehr nachhaltigen Solarstrom als zuvor. Wie das geht, erfahrt ihr hier.

Seit 2011 betreibt Guntram Grieseler das Solarkraftwerk Saint Guillaume in der französischen Gemeinde Lüe. Mit einer maximalen Leistung von 2,9 Megawatt produziert das Kraftwerk Solarstrom für rund 1000 Haushalte.

Dabei fügt sich der Solarpark in Lüe besonders nachhaltig in die Umgebung ein: Die PV-Module sind auf den Dächern der Gewächshäuser eines Biobauern installiert. Auf einer Fläche wird hier sogar doppelt geerntet: Gemüse und Solarstrom.

Als das Lebensende der Wechselrichter nahte, drohten Guntram Grieseler Leistungs- und Ertragseinbußen. Er beschloss, seine Anlage mit innovativer Wechselrichter-Technologie zu modernisieren.

 

„Das umfassende SMA Portfolio ermöglichte es uns, die einzelnen Bauteile miteinander zu kombinieren und unserem Kunden eine maßgeschneiderte Lösung anzubieten.“

Gerald Claus, E+WS Energie + Wasser Service GmbH

Neues in bestehende Infrastruktur integrieren

Um die wirtschaftliche und ökologische Effizienz des Repowering-Projekts zu gewährleisten, führte das SMA Repowering-Team eine professionelle Analyse der bestehenden Infrastruktur durch. Denn eine der Herausforderungen beim Austausch von Geräten in bestehenden Projekten ist es, sicherzustellen, dass die neue Technologie möglichst einfach und optimal in die bestehende Infrastruktur integriert werden kann.

Modernizing an existing PV plant with new string inverter technology

Der Sunny Highpower PEAK3 erwies sich als ideal geeignet für das zentrale Anlagenlayout. Der String-Wechselrichter liefert maximale Leistung bei geringem Gewicht. Seine Transportkosten sind niedrig und die Installation vor Ort kann eine PV-Fachkraft durchführen – ein Vorteil nicht nur in der Corona-Pandemie. Die Stillstandzeit des PV-Kraftwerks und die damit einhergehenden Ertragsausfälle bleiben gering. Und: Mit den neuen leistungsstarken Wechselrichtern produziert die Anlage nun sogar mehr Energie als zuvor.

 

„Wir konnten das Repowering der Wechselrichter sehr effizient in nur zwei Wochen abschließen. Mit dem Sunny Highpower PEAK3 konnten wir dabei sämtliche Verkabelung und alle vorhandenen Anlagenlösungen wiederverwenden.“

Guntram Grieseler, Geschäftsführer, Leonidas Optima GmbH

 

„Detaillierte Planung ist wichtig“

Wann lohnt sich eine Anlagenmodernisierung und worauf kommt es dabei an? Darauf antworten Tobias Probandt, Key Account Manager, und Christopher Merz, System Development Engineer bei SMA.

Woran erkennt ein Anlagenbetreiber, dass es Zeit für eine Anlagenmodernisierung ist?

Tobias Probandt: Es gibt verschiedene Gründe für ein Repowering. Die Anlage oder einzelne Komponenten können defekt sein, ihre Soll-Leistungswerte unterschreiten oder sie genügen den technischen Anforderungen nicht mehr. Es kommt auch vor, dass Anlagenteile oder sogar die gesamte Anlage mangelhaft verbaut wurden oder dass Original-Ersatzteile nicht mehr erhältlich sind. Geräte fallen zunehmend aus und die Verfügbarkeit der Anlage sinkt. Das alles hat direkten Einfluss auf den Energieertrag und damit auf die Amortisation der Anlage. Betreiber sollten deshalb idealerweise von Anfang an Rücklagen für eine potenzielle Modernisierung bilden. Dann braucht es nur noch ein bisschen Mut zur Veränderung. Aber der zahlt sich dann durch die höhere Anlagen-Performance auch aus.

Worin unterscheiden sich Repowering-Maßnahmen in dezentralen von zentralen Anlagenstrukturen?

Christopher Merz: In dezentral aufgebauten Anlagen sind meist String-Wechselrichter mit einer Leistung von weniger als 100 kW installiert, die über die gesamte PV-Anlage verteilt sind. Die PV-Strings werden einzeln an die Wechselrichter angeschlossen und die AC-Spannung beträgt standardmäßige 400 V. Hier ist oft ein 1:1 Tausch der Geräte möglich, damit die Leistung erhalten bleibt. Wenn es die örtlichen Gegebenheiten zulassen, kann auch ein leistungsstärkerer Wechselrichter als Ersatz für mehrere Bestandsgeräte eingesetzt werden. Dann kann beispielsweise ein Gerät mit 50 kW fünf Geräte mit je 10 kW ersetzen. Die Herausforderung liegt dann eher in der Modernisierung der Anlagenkommunikation, da die Bestandsgeräte oftmals nicht mehr zeitgemäße Kommunikationsstandards verwenden. Daher ist eine detaillierte Planung der Repowering-Maßnahme so wichtig.

Beim Repowering zentral aufgebauter Anlagen liegen die Herausforderungen in der elektrischen Kompatibilität der Komponenten untereinander und der mechanischen Integration in die bestehende Wechselrichter-Station. Es sollten immer möglichst viele Komponenten wie DC-Hauptkabel, Mittelspannungstransformatoren, Schaltanlagen etc. weiterverwendet werden können. Dabei müssen viele Parameter koordiniert werden. Die PV-Module können beispielsweise geerdet oder ungeerdet sein, DC-Spannungen reichen von 600 V bis 1500 V, es gibt eine Vielzahl von Trafotypen und verschiedenste AC-Spannungslevel. Ob Zentral-Wechselrichter Sunny Central oder String-Wechselrichter wie Sunny Highpower PEAK3, unsere Kunden bekommen auf jeden Fall ein perfekt auf ihren konkreten Anwendungsfall zugeschnittenes Gerät auf die Baustelle geliefert.

Was gab es beim Projekt in Lüe konkret zu beachten?

SMA Christopher Merz

Christopher Merz

Christopher Merz: In Lüe sollte die zentrale Anlagenstruktur unbedingt beibehalten werden. Zudem war es wichtig, die bestehenden Mittelspannungstransformatoren weiter zu verwenden. Dank der Flexibilität des Sunny Highpower PEAK3 konnten alle Anforderungen ideal erfüllt werden. An jeden Wechselrichter wurden zwei bestehende DC-Hauptkabel angeschlossen. Die AC-Spannung wurde auf 340 VAC parametriert, so dass die Mittelspannungstransformatoren weiter verwendet werden können.

Wo liegen die Vorteile beim Repowering mit String-Wechselrichtern?

Christopher Merz: Der String-Wechselrichter Sunny Highpower PEAK3 vereint die Vorteile einer relativ kleinen Leistungsklasse mit den Vorteilen einer zentralen Anlagenstruktur. Das kompakte Gerät vereinfacht die Lieferung und Montage vor Ort. Dadurch, dass an jeden Wechselrichter nur ein Teil des PV-Generators angeschlossen ist, haben Fehler auf der Generatorseite wie etwa Isolationsfehler einen deutlich geringeren Einfluss auf den Anlagenertrag und können leichter lokalisiert werden. Da die zentrale Anlagenstruktur jedoch beibehalten wird, beschränken sich die Umbauarbeiten auf die unmittelbare Umgebung der vorhandenen Wechselrichter-Station. Die DC- und AC-seitige Verkabelung zur und von der Station weg kann beibehalten werden.

Tobias Probandt: Mit dem Sunny Highpower PEAK3 und dem Sunny Tripower CORE2 bieten wir sehr leistungsstarke String-Wechselrichter zu wettbewerbsfähigen Preisen. Neue Komponenten ermöglichen zudem einen höheren Wirkungsgrad. Damit können Anlagenbetreiber ihre Erträge maximieren und eine hohe Lebensdauer sicherstellen. Darüber hinaus erneuert ihr mit den neuen Geräten die Garantiezeiten und vermeidet kostenintensive Serviceleistungen. Außerdem profitieren sie von neuen Features wie Fernüberwachung oder Daten-Visualisierung.

Vielen Dank für das Gespräch.

 

 

Ihr wollt wissen, ob und wie sich eine Modernisierung für euer Kraftwerk lohnt?

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Bei weiteren Fragen schreibt uns gerne eine Mail an Repowering@SMA.de oder nutzt das Kontaktformular auf der Website.

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