Programm Photovoltaik Ausgabe 2008 ... - Bundesamt für Energie BFE

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3/8 untersuchen. Solange das öffentliche Netz vorhanden ist, funktioniert der Wechselrichter als gewöhnlicher Solarwechselrichter und die USV-Anlage ist auf Standby. Erst bei einem allfälligen Netzausfall kommt die USV-Funktion zum tragen. Der gleiche Wechselrichter versorgt nun die angeschlossenen Geräte mit Strom bis das öffentliche Netz wieder funktioniert. Erstmalig wird eine weitere Funktion untersucht, welche bisher noch kaum beachtet wurde. Mit der Verbindung zu einem Akkumulator (im Folgenden auch Batterie genannt) kann das gleiche Gerät auch die Funktion Netzsupport ausführen. Im liberalisierten Strommarkt sind zunehmend hohe Strompreise während den Spitzenzeiten zu bezahlen. Im Bericht wird dazu das Beispiel in Kalifornien aufgeführt. Die Option Inselbetrieb hat in den USA und anderen Ländern den anerkannten Vorteil, dass im Falle eines unwetterbedingten Netzausfalls die negativen Auswirkungen geringer sind und zudem die Fehlerbehebung begünstigt wird (Disaster prevention and Disaster recovery). Der USV-Betrieb erfordert einen automatisch gesteuerten Trennschalter im Netzanschlusstableau, welcher beim Inselbetrieb das externe Stromnetz abtrennt. Eine mögliche Lösung ist auch der lokale Anschluss der Verbraucher am Gerät, welches durch die Notstromversorgung betrieben wird. Die Option Inselbetrieb wird vor allem in Gebieten mit häufigen Netzausfällen benutzt. Eine PV-Anlage macht da ohnehin Sinn, weil in diesen Zonen oft zu wenig Produktionskapazität zur Verfügung steht. Die netzgekoppelte PV-Anlage hat dabei eine vorbeugende Funktion zur Reduktion der Netzausfälle. Insgesamt hat SIMIBU 3 Betriebsarten mit verschiedenen Subvarianten je nach Last und Sonneneinstrahlung, siehe auch Bilder 1 - 3: BNN: Betrieb bei normalem Netz, mit oder ohne Solarstrom BON: Betrieb ohne Netz (USV-Betrieb), mit oder ohne Solarstrom BNS: Betrieb mit Netzsupport, mit oder ohne Solarstrom Die Betriebsarten werden im Folgenden kurz erläutert. Alle Betriebsarten werden im Bericht detailliert beschrieben, in Unterbetriebsarten aufgeteilt und auf ihre technische Machbarkeit untersucht. Alle drei funktionieren mit oder ohne Solarstrom. Die momentane Solarstromleistung und der gleichzeitige Bezug durch die angeschlossenen Verbraucher beeinflusst die Richtung und Intensität der <strong>Energie</strong>flüsse zum Netz und zur Batterie. Weitere weniger wichtige Betriebszustände entstehen im Zusammenhang mit der Ladestrategie der Batterie. Betriebsart BNN: Dies ist der Regelfall bei normalen Netzbedingungen, siehe Fig. 1. Die elektrischen Geräte werden durch das öffentliche Netz gespeist. Der Akkumulator ist voll. Falls die Sonne scheint, produzieren die PV Panels Strom und versorgen die angeschlossenen Stromverbraucher. Je nach Last und Solarstromangebot fliesst Strom ins Netz oder er wird daraus bezogen. Diese Betriebsart tritt auf, wenn das öffentliche Netz problemlos funktioniert und sollte weitgehend die häufigste Betriebsart sein. Netz Batterie < U SIMIBU PV panels Elektrische Verbraucher inkl. Notstrom Bild 1: Übersicht der Stromflüsse beim Betrieb am normalen Netz mit Solarstrom (BNN) SIMIBU, P. Toggweiler, Enecolo Seite 199 von 288
BON: Betrieb ohne Netz oder USV-Betrieb genannt, siehe Fig. 2. Damit die Verbraucher mit Strom versorgt werden können, muss bei Netzausfall ein Trennschalter öffnen. Produzieren die PV Panels mehr Strom als im Haushalt verbraucht wird, lädt SIMIBU damit den Akkumulator. Produzieren die PV Panels weniger Strom als im Haushalt verbraucht wird, wandelt SIMIBU Strom aus dem Akkumulator in Wechselstrom um und speist damit die Haushaltgeräte. Der Trennschalter zum Stromnetz darf erst betätigt werden, wenn das Netz wieder korrekt anliegt, womit dann wieder die Betriebsart BNN erreicht wird. Netz Batterie < U SIMIBU PV panels Elektrische Verbraucher inkl. Notstrom Bild 2: Übersicht der Stromflüsse beim Betrieb ohne Netz (BON), USV-Betrieb (Gestrichelte Linie bedeutet mit oder ohne Solarstrom) BNS: Betrieb mit Netzsupport, siehe Bild 3 Das öffentliche Stromnetz ist stark belastet. Um das Stromnetz zu entlasten geht SIMIBU in den Volllastbetrieb. Die <strong>Energie</strong> dazu liefert die Batterie oder der Solargenerator. Die maximale zeitliche Dauer im BNS-Betrieb wird vorgängig mit dem zuständigen Netzbetreiber vereinbart. Die Batterien werden dabei nur bis zu einem im voraus definierten Wert entladen, damit bei einem gleich anschliessenden Netzausfall auch ohne Solarstrom noch eine minimale Zeit im USV-Betrieb (BON) gefahren werden kann. Netz Batterie < U SIMIBU PV panels Bild 3: Übersicht der Stromflüsse beim Betrieb mit Netzsupport (BNS) Seite 200 von 288 SIMIBU, P. Toggweiler, Enecolo Elektrische Verbraucher inkl. Notstrom 4/8
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