1-MW-Energiespeicher für die Wasserversorgung Słupsk

Wodociągi Słupsk, als Marktführer im Wasserversorgungssektor, erhöht die Versorgung mit Strom und setzt gleichzeitig den Entwicklungsplan für den Energiecluster auf der Grundlage der bestehenden Anlagen des Unternehmens und seiner Partner um. Die dynamische Entwicklung der Erneuerbaren Energien, der steigende Energiebedarf sowie die Schwankungen bei Produktions- und Nachfragestrukturen begünstigen die Entwicklung solcher Vorhaben.

Die Herausforderung für Wasserversorgungsunternehmen

Die Herausforderung, der sich Wasserversorgungsanlagen stellen müssen, besteht darin, die Sicherheit der Versorgung mit Strom zu gewährleisten und ein hohes Sicherheitsniveau im Betrieb der Systeme (IT/OT) aufrechtzuerhalten. Die Notwendigkeit, verschiedene Energieträger zu verwalten und auszugleichen, erfordert den Einsatz von Energiespeichern sowie flexibler Systeme zur Infrastrukturverwaltung in Echtzeit; darüber hinaus ist auch die Datenanalyse von Bedeutung.
Maßnahmen zum Ausgleich und zur Steuerung der weitläufigen Infrastruktur sollten schnell erfolgen und auf Entscheidungsalgorithmen basieren, die auf großen Datenmengen arbeiten. Nur ein Managementsystem der EMS-Klasse 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 Energiebalancings und der Funktionsweise der Wasserversorgung als zentrales Mitglied des Energieclusters ergeben. Darüber hinaus müssen Energiespeicher und Systeme für Wasserversorgungsunternehmen als Teile der kritischen Infrastruktur, die zudem direkt mit dem Stromnetz zusammenarbeiten, den höchsten Normen der digitalen Sicherheit entsprechen.

Die Anwendung

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

Projektumfang:
• Bau einer Photovoltaikanlage,
• Mittel-/Niederspannungsstationen,
• 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 stehen auf einer speziellen Fundamentplatte, die für Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen sorgt. Die Anwendung ermöglicht eine vollständige Integration in das Stromnetz sowie den Inselbetrieb – unabhängig von der externen Versorgung.

Die Ausstattung des Speichers umfasst:
• ein fortschrittliches BMS-System, das den Zustand der Zellen überwacht und für Sicherheit sowie einen optimalen Betrieb sorgt,
• ein integriertes Brandmelde- und Löschsystem, das minimale chemische Veränderungen erkennt, die auf eine Überhitzung der Zellen hindeuten könnten, und die Anlage automatisch schützt,
• Klima- und Lüftungssysteme, die das ganze Jahr über optimale Betriebsbedingungen gewährleisten,
• eine Funktion zur automatischen Umschaltung auf Inselbetrieb im Falle eines Netzausfalls.

Das Lager arbeitet mit einem intelligenten Energiemanagementsystem (Smart Grid) zusammen und ermöglicht:
• die Speicherung von Energieüberschüssen,
• Entlastung des Netzes zu Spitzenzeiten,
• die Umsetzung vorprogrammierter Strategien der Apator-Gruppe für das Laden und Entladen,
• die Gewährleistung der Versorgung der Anlage.

Cybersicherheit

Bei der Umsetzung der oben genannten Aufgaben wurde die Anwendung von zertifizierten, den Anforderungen der NC RfG entsprechenden Konzentratoren durchgeführt, cybersichere Steuerungen 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 – entsprechend den ihnen 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.