Windenergie

Modulare PV- und Hybridsystemtechnik für eine intelligente Systemsteuerung von dezentralen elektrischen Versorgungssystemen

Ziel des Projektes ist die Schaffung und Verbreiterung von systemtechnischen Grundlagen für den Aufbau modularer Energieversorgungssysteme, die aus Photovoltaik (PV) und anderen Energiewandlern gespeist werden. Durch die Modularisierung dieser Energieversorgungssysteme ist es möglich, die Wirtschaftlichkeit zu verbessern und gleichzeitig die Versorgungssicherheit zu erhöhen. 

 

Zusammenfassung

Weltweit ist es von großer Wichtigkeit für potenzielle, dezentrale Verbraucher geringer Mengen elektrischen Stroms, die nicht an ein vorhandenes Netz angeschlossen werden können, eine Versorgung aufzubauen. Dies ist ein Einsatzgebiet, für das sich photovoltaische Energieversorgungssysteme besonders eignen. Die bisherigen Erfahrungen haben deutlich gemacht, dass diese Systeme im Leistungsbereich von 2 bis 30 kW modular aufgebaut sein sollten, so dass sie nachträglich erweiterbar und mit anderen Energiesystemen wie Dieselaggregaten und Windenergieanlagen auf einfache und effiziente Weise kombinierbar sind. 

Das Forschungsvorhaben hatte zum Ziel, eine baukastenartig erweiterbare Systemtechnik für eine intelligente und optimierte Einspeisesteuerung von PV und weiteren Energieanlagen (PV-Hybridsystemtechnik) zu entwickeln. Diese soll sowohl in netzgekoppelten wie auch in autarken Stromversorgungssystemen unkompliziert eingesetzt werden können.

Die zentrale Komponente dieser Technik ist der Batteriestromrichter. Er muss auf der Wechselspannungsseite für konstante Netzgrößen sorgen und nutzt dazu die Batterie als Pufferspeicher.

 

Ergebnisse:

  • Fünf netzbildende Stromrichter wurden ohne Kommunikationsleitung parallelbetrieben und auf verschiedenste Betriebszustände erfolgreich getestet.
  • Der Parallelbetrieb zum Verbundnetz oder mit Dieselaggregaten war problemlos möglich.
  • Das neu entwickelte Batteriemanagementsystem lässt eine deutlich längere Batterielebensdauer und eine bessere Systemeffizienz erwarten.
  • Es wurde ein Modell für die genauere Berechnung der thermischen Belastung von Halbleiterbauelementen in Stromrichtern entwickelt. Damit können die Anlagen besser ausgelastet werden.
  • Aufgrund der einfachen Installation und der aufeinander abgestimmten Komponenten wird eine erhebliche Verminderung der Fehleranfälligkeit erwartet.
  • Es gibt noch ein großes Optimierungspotential, welches für eine weitere deutliche Kostensenkung bei PV-Hybridsystemen sorgen dürfte.

Projektbeteiligte

Durchführende Institution

Universität Kassel

Kooperationspartner

SMA Solar Technology AG

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Modulare PV- und Hybridsystemtechnik - PV-Technik mit integrierten Energie- und Informationsmodulen für elektrische Versorgungssysteme

Projektnummer: 0329833

Projektzeitraum: 1998 - 2001

Projektort: Deutschland (Hessen), Österreich

Projektansprechpartner:

Herr Dr.-Ing. habil. Zacharias

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Quelle:  Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)