Energiespeicher zur Stabilisierung des Niederspannungsnetzes
Der industrielle Energiespeicher, ein Gemeinschaftsprojekt der Unternehmen Tauron Dystrybucja, Apator und der AGH Wissenschaftlich--Technischen Universität Krakau, wurde in Ochotnica Dolna (Woiwodschaft Kleinpolen) installiert. Die Gemeinde, die ebenfalls Projektpartner ist, setzt sich seit Jahren für die Verbesserung der Energiesicherheit durch eine Steigerung des Anteils an Erneuerbaren Energiequellen ein.
Energiespeicher
Ochotnica Dolna
In der Gemeinde Ochotnica Dolna wurden seit einigen Jahren nach und nach Photovoltaikanlagen errichtet, und auf den Dächern von Einfamilienhäusern wurden PV-Module installiert. Derzeit verfügen fast 35 % der Gebäude der gesamten Gemeinde über Photovoltaikmodule, und die von ihnen erzeugte Energie dient der Deckung des Energiebedarfs der Einwohner. Ochotnica Dolna weist eine der höchsten Dichten an Prosumer-Photovoltaikanlagen in Polen auf. Da es sich in den meisten Fällen um einphasige Anlagen handelt, die assimetrisch in den einzelnen Phasen angeschlossen sind, und aufgrund der Bebauung des Dorfes (Fehlen großer Energieverbraucher) sowie langer Abschnitte des Niederspannungsnetzes verursachen Niederspannungs-Erzeugungsanlagen für Erneuerbare Energiequellen eine Reihe von Problemen für den Netzbetreiber hinsichtlich der Spannungsqualität, insbesondere während der Zeiten der Energieerzeugung durch EE.
Die Hauptprobleme im Zusammenhang mit der Energiequalität sind Phasenspannungsasymmetrie sowie die Überschreitung der zulässigen Spannungswerte während der Stromerzeugung. Spannungsüberschreitungen führen zur Abschaltung von Prosumer-Anlagen, was wiederum die Rentabilität der getätigten Investitionen mindert. Um die Situation zu verbessern, ist es notwendig, die Phasenspannungen zu symmetrisieren und die Netzspannung zu senken, sobald sie den zulässigen Wert überschreitet.
Als Lösung zur Stabilisierung des Stromnetzes soll in der Gemeinde ein Energiespeicher installiert werden, mit dem Ziel, die Spannungsparameter zu verbessern. Neben den Unternehmen Apator und Tauron Dystrybucja wurde das Projekt von Wissenschaftlern der AGH Universität für Bergbau und Metallurgie unterstützt.
Dank der im Speicher verwendeten Wechselrichterkonstruktion und des entwickelten Steuerungsalgorithmus wird die Speicherbatterie während der Energieerzeugung aus Erneuerbaren Energiequellen aufgeladen, jedoch nur in den Phasen, in denen der Spannungswert überschritten wird. Anschließend wird der Energiespeicher während der abendlichen Nachfragespitze sowie in der Nacht in das Netz einspeisen, um bereit zu sein, am nächsten Tag Energie aus erneuerbaren Quellen zu speichern.
Im Rahmen der Projektumsetzung ist eine Überprüfung des Betriebs des Energiespeichers in den folgenden Modi geplant:
Symmetrisierung der Phasenspannungen am Netzanschlusspunkt an das Stromnetz (PPE) durch Übertragung von Wirkleistung zwischen den einzelnen Phasen mit einer Begrenzung der Phasenleistungsasymmetrie in Abhängigkeit von der Kapazität des Gleichstromkreises des AC/DC-Wandlers
Spannungsstabilisierung in PPE durch Regelung der Wirkleistung beim Laden/Entladen der Batterien unabhängig für jede Phase der Versorgungsspannung
Spannungsstabilisierung durch Blindleistungsregelung mit Begrenzung der Asymmetrie nach maximaler zulässiger Ladung/Entladung der Batterie
Wenn die Phasenspannungen im Normbereich liegen – Aufrechterhaltung des Ladezustands des Speichers in einem Bereich, der die Möglichkeit zur Spannungstabilisierung mittels Wirkleistung gewährleistet, welche potenziell von der Tageszeit (Stunde) abhängt.
Kompensation höherer Stromoberwellen unter Berücksichtigung eines zusätzlichen Strommesspfads
Energiespeicher sind ein neuer Tätigkeitsbereich der Apator-Gruppe im Zusammenhang mit der Energiewende. Diese Lösungen sind ein wichtiger Bestandteil des Angebots in den Bereichen Umweltschutz, nachhaltige Entwicklung und moderne Energieversorgung.