1-MW-Energiespeicher für die Wasserversorgung Słupsk

 Die Wasserversorgungsgesellschaft Słupsk, als Marktführer im Wasserversorgungssektor, erhöht die  die Sicherheit der Stromversorgung und setzt gleichzeitig den Entwicklungsplan für den Energiecluster auf der Grundlage  seiner vorhandenen Anlagen und seiner Partner um. Die dynamische Entwicklung Erneuerbarer Energiequellen,  der steigende Energiebedarf sowie die Schwankungen bei Erzeugungs- und Verbrauchsprofilen begünstigen die Entwicklung solcher Vorhaben.

Die Herausforderung für Wasserversorgungsunternehmen

Die Wasserversorgungsunternehmen stehen vor der Herausforderung, die Versorgungssicherheit mit Strom zu gewährleisten und ein hohes Maß an Sicherheit im Systembetrieb (IT/OT) aufrechtzuerhalten. Die Verwaltung und der Ausgleich verschiedener Energieträger erfordern den Einsatz von Energiespeichern sowie flexiblen Echtzeit-Infrastrukturmanagementsystemen; wobei die Datenanalyse von Bedeutung ist. 
Der Ausgleich und die Steuerung umfangreicher Infrastrukturen müssen schnell und auf Basis von Entscheidungsalgorithmen erfolgen, die große Datenmengen berücksichtigen. Nur ein Energiemanagementsystem (EMS kann eine angemessene Reaktion gewährleisten. In dieser Situation reichen die Maßnahmen des Betreibers nicht aus. 
Die Gewährleistung eines hohen Automatisierungsgrades der Prozesse ist ein entscheidender Schritt zur Lösung der Probleme, die sich aus der Komplexität der Anforderungen im Bereich des Energiebilanzierung und der Funktionsweise der Wasserversorgung als zentrales Mitglied des Energieclusters ergeben. Darüber hinaus müssen Energiespeicher und Systeme für Wasserversorgungsunternehmen als Elemente der kritischen Infrastruktur, die auch direkt mit dem Stromnetz zusammenarbeiten, den höchsten Normen der digitalen Sicherheit erfüllen.

Die angewandte Lösung 
 

Apator führt als Konsortialführer gemeinsam mit der Firma MAAT4 in Słupsk ein umfassendes Entwicklungsprojekt durch.

Projektumfang:
• Bau einer Photovoltaikanlage,
• Containertransformatorstation,
• Energiespeicher zur Steigerung der Energieeffizienz,
• Zufahrtsstraße sowie Freileitungs-, Niederspannungs-, Telekommunikations- und Blitzschutzanlagen,
• Kabelverbindung zur Einspeisung der Leistung in die bestehende MS-Schaltanlage.

Der Energiespeicher besteht aus zwei 40-Fuß-Containern:
• einer der Container enthält Wechselrichter, einen Transformator sowie Steuerungssysteme,
• der zweite dient als Batteriemodul mit einer Bruttokapazität von 2,48 MWh.

Die Container sind auf einer speziellen Fundamentplatte montiert, was Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen gewährleistet. Die angewandte Technologie ermöglicht eine vollständige Integration in das Stromnetz sowie den Inselbetrieb – unabhängig von der externen Stromversorgung.

Der Energiespeicher umfasst:
• ein fortschrittliches BMS-System, das den Zustand der Zellen überwacht und Sicherheit sowie einen optimalen Betrieb gewährleistet, 
• ein integriertes Brandmelde- und Löschsystem, das minimale chemische Veränderungen erkennt, die auf eine Überhitzung der Zellen hindeuten könnten, und die Anlage automatisch abschaltet,
• Klima- und Belüftungssysteme, die das ganze Jahr über optimale Betriebsbedingungen gewährleisten,
• die Funktion der automatischen Umschaltung in den Inselbetrieb im Falle eines Netzausfalls.

Der Energiespeicher arbeitet mit einem intelligenten Energiemanagementsystem (Smart Grid) zusammen und ermöglicht dadurch:
• die Speicherung von Energieüberschüssen,
• Entlastung des Netzes zu Spitzenzeiten,
• die Umsetzung der programmierten Lade- und Entladestrategien,
• die Gewährleistung der Kontinuität der Stromversorgung der Anlage.

Cybersicherheit

Bei der Umsetzung der oben genannten Aufgaben wurden als Datenzentralen zertifizierte, den Anforderungen der NC RfG entsprechende, cybersichere Steuerungen vom Typ SPV RM und BRG3 eingesetzt, die mit den SCADA-Systemen des Betreibers sowie mit dem Integrierten Energiemanagementsystem, d. h. dem SCADA-System der Wasserversorgung Słupsk, über sichere Kommunikationsprotokolle kommunizieren, die in der professionellen Energiewirtschaft verwendet werden. Um die Sicherheit zusätzlich zu erhöhen, wurde eine Netzwerksegmentierung sowie eine Trennung des operativen Netzwerks (OT) vom IT-Büronetzwerk angewendet. 
Im Container des Energiespeichers wurde eine lokale HMI-Station installiert, die direkt in das ZSZZE-System integriert ist. Die Schnittstelle ermöglicht es den Benutzern – gemäß den zugewiesenen Berechtigungsstufen – die Betriebsparameter des Speichers sowie der übrigen Anlagenkomponenten zu überwachen und zu steuern. Die Station bietet Zugriff auf aktuelle Prozessdaten, Alarmsignale, Ereignisprotokolle und Diagnosefunktionen und ermöglicht so die vollständige operative Kontrolle im lokalen Modus.