Nachhaltige Energieversorgung

Regelbare Netzeinspeisung – ohne Flexibilität geht gar nichts

Projektbeispiel PV-Anlagen mit anpassbaren Kraftwerksreglern in Bayern
Mit einem jährlichen Photovoltaikzubau von mehr als 7 GW seit 2011 fällt den PV-Kraftwerken eine wichtige Rolle bei der Netzstabilisierung zu. In Deutschland werden die Einspeisebedingungen einer PV-Anlage von den örtlichen Netzbetreibern bestimmt, die nicht immer mit einheitlichen Vorgaben und Schnittstellen für die Datenkommunikation aufwarten. Die zwei vorgestellten PV-Anlagen mit flexibel anpassbaren Kraftwerksreglern können deshalb besonders gut auf diese unterschiedlichen Regelvorgaben reagieren.

Bild 1: skycontrol – Parkregler für PV-Kraftwerke

Bild 2: 3,2-MWp-PV-Kraftwerk Kirschfembach bei Nürnberg im Gebiet des Netzbetreibers N-ERGIE Netz GmbH (Quelle: Solarpower project-invest GmbH & Co. KG)

Bei der Vielzahl von Netzbetreibern, die im bundesdeutschen Verbundnetz für unsere reibungslose Versorgung mit elektrischer Energie verantwortlich sind, ist die geregelte Einspeisung ins Mittel- oder Hochspannungsnetz für energieerzeugende Anlagen eine beachtliche Herausforderung. Zwar müssen Energieerzeugungsanlagen ihren Beitrag leisten zur Sicherheit und Stabilität des Stromnetzes, aber das WIE ist bei den unterschiedlichen Netzbetreibern längst nicht einheitlich. Insbesondere für Photovoltaikanlagen ergibt sich bei der Kraftwerksregelung deshalb eine doppelte Aufgabe. Nicht nur auf ihre von uns nicht beeinflussbare Primärenergie – die Sonneneinstrahlung – müssen sie reagieren. Wegen ihrer dezentralen Errichtung im gesamten Versorgungsgebiet müssen sie in der Lage sein, sich flexibel auf die Einspeisebedingungen des örtlich verantwortlichen Netzbetreibers einzustellen und den Datenaustausch den von ihm vorgegebenen Schnittstellen anzupassen.

Beispiele: PV-Anlagen in 90579 Kirchfembach und 92263 Ebermannsdorf, Bayern
Die beiden vom Nürnberger Generalunternehmer Solarpower project-invest GmbH & Co. KG geplanten und 2012 errichteten PV-Freiflächenanlagen sind nur 110 Kilometer voneinander entfernt. Das Kirchfembacher Kraftwerk mit einer DC-Nennleistung von 3,2 MWp (Bild 2) liegt ca. 30 Kilometer nordwestlich von Nürnberg und im Gebiet des Verteilnetzbetreibers N-ERGIE Netz GmbH, während das Ebermannsdorfer Kraftwerk mit einer Leistung von 1,86 MWp ca. 80 Kilometer östlich von Nürnberg liegt und damit im Gebiet der E.ON Bayern AG. Beide speisen in das 20-kV-Netz ein.

Allein für die inzwischen standardmäßig erforderliche Begrenzung der eingespeisten Wirkleistung P im Rahmen des Netzsicherheitsmanagements muss der installierte Kraftwerksregler skycontrol Pro (Bild 1) von skytron® energy GmbH unterschiedlich reagieren: In der einen Anlage diktiert der Netzbetreiber über ein digitales Signal die Begrenzung der Wirkleistung in vier festgelegten Stufen von 100 % / 60 % / 30 % / 0 %, während in der anderen die Wirkleistung zwischen 0 % und 100 % variabel sein muss und die Aufforderung dazu über ein IEC-Protokoll von der Fernwirktechnik kommt. In diesem Fall meldet der Regler den aktuellen P-Wert auch an das EVU zur Bestätigung zurück. Die momentan mögliche Einspeisung wird in der PV-Anlage kontinuierlich erfasst und dem Netzbetreiber für dessen Planung der Netzregelung gemeldet. Für die Blindleistungsregelung liefert in beiden Fällen die Fernwirktechnik die Steuersignale an den skyontrol Pro Kraftwerksregler. Je nach Signal werden statische cos?-Werte eingestellt oder aber dynamisch eine vom Netzbetreiber vorgegebene cos?(U)-Kennlinie in Abhängigkeit der Betriebsspannung abgefahren.

Wie diese beiden PV-Anlagen beispielhaft zeigen, ist ein Kraftwerksregler, der sich den jeweiligen Anforderungen anpasst und der übergeordnet und unabhängig von Typ und Modell der installierten Wechselrichter universell eingesetzt werden kann, die flexible Antwort auf die Vielfältigkeit unserer deutschen Energielandschaft.

Kontaktdaten/Unternehmen:
skytron energy GmbH
Ernst-Augustin-Straße 12
12489 Berlin
www.skytron-energy.com


Ansprechpartner:
Monika Hennessen
m.hennessen@skytron-energy.com


Smart Grid – EnergieVerteilung und NetzSteuerung
Wie man die Marktpotenziale der Energiewende nutzbar macht

Smart Grid – EnergieVerteilung und NetzSteuerung
Energiemanagement auf Nachbarschaftsebene