Energiespeicher zur Stabilisierung des Niederspannungsnetzes
Der industrielle Energiespeicher, ein Gemeinschaftsprojekt der Unternehmen Tauron Dystrybucja, Apator und der Bergbau- und Hüttenakademie 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 überwiegend um einphasige Anlagen handelt, die in den einzelnen Phasen unsymmetrisch angeschlossen sind, und aufgrund der Bebauung des Dorfes (Fehlen großer Energieverbraucher) sowie der langen Abschnitte des Niederspannungsnetzes verursachen die Anlagen zur Nutzung von Erneuerbaren Energiequellen für den Netzbetreiber eine Reihe von Problemen hinsichtlich der Spannungsqualität, insbesondere zu den Zeiten, in denen Energie aus Erneuerbaren Energiequellen erzeugt wird.
Die Hauptprobleme im Zusammenhang mit der Energiequalität sind die Unsymmetrie der Phasenspannungen 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.
Eine Lösung, die zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen soll, ist die Installation eines Energiespeichers in der Gemeinde. Ziel ist es, die Spannungsparameter zu verbessern. Neben den Unternehmen Apator und Tauron Dystrybucja wurde das Projekt von Wissenschaftlern der Akademie für Bergbau und Hüttenwesen unterstützt.
Dank der Anwendung des Umrichters in einem Energiespeicher und des entwickelten Steuerungsalgorithmus wird die Batterie des Energiespeichers während der Energieerzeugung aus Erneuerbaren Energiequellen aufgeladen, jedoch nur in den Phasen, in denen der Spannungswert überschritten wird. Anschließend wird sich der Energiespeicher während der abendlichen Nachfragespitze sowie in der Nacht in das Netz entladen, um für die Speicherung von Energie aus Erneuerbaren Energiequellen am nächsten Tag bereit zu sein.
Im Rahmen der Projektdurchführung ist eine Überprüfung des Betriebs des Energiespeichers in den folgenden Modi geplant:
Symmetrisierung der Phasenspannungen am Netzanschlusspunkt (PPE) durch Übertragung von Wirkleistung zwischen den einzelnen Phasen mit einer Begrenzung der Phasenleistungsasymmetrie, die von der Kapazität des Gleichstromkreises des AC/DC-Wandlers abhängt
Stabilisierung der Spannungen am PPE durch Regelung der Wirkleistung beim Laden/Entladen der Batterie unabhängig für jede Phase der Versorgungsspannung
Spannungsstabilisierung durch Regelung der Blindleistung mit Begrenzung der Asymmetrie nach maximaler zulässiger Ladung/Entladung der Batterie
Wenn die Phasenspannungen im Normbereich liegen – Aufrechterhaltung des Ladezustands des Speichers innerhalb von Grenzen, die eine Spannungsstabilisierung durch Wirkleistung gewährleisten, möglicherweise abhängig von der Tageszeit (Stunde)
Kompensation höherer Stromoberwellen unter Berücksichtigung eines zusätzlichen Strommesskreises
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, Nachhaltigkeit und moderne Energieversorgung.