Pilotprojekt gestartet: Deutschlands erste Solaranlage mit regelbarer Leistung

Am 25.07.2017 erfolgte der Startschuss für die einjährige Praxisphase der ersten deutschen Solaranlage mit Regelenergie. In verschiedenen Testreihen soll die Stabilität ihrer Leistung auf Herz und Nieren geprüft werden. Das Ziel: Stromgewinnung ohne Schwankungen, dafür mit einer zuverlässigen Netzfrequenz.

Das Forschungsprojekt erfolgt in Kooperation zwischen der SMA Solar Technology AG, dem Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen (elenia), der GEWI AG und der TU Braunschweig. Bereits seit 2014 tüfteln die Ingenieure und Wissenschaftler an einem Photovoltaiksystem zur Erbringung von Regelleistung.

 

Was bisher geschah…

Das Projekt PV-Regel, wie es auch genannt wird, soll geeignete technische Lösungen finden, sowohl für private Kleinanlagen als auch für wirtschaftlich einflussreiche Solarkraftwerke, um das Stromnetz zu stabilisieren. Hintergrund sind die immer auffälliger werdenden Differenzen zwischen Stromerzeugung und Stromverbrauch. Im Idealfall würde die Netzfrequenz bei 50 Hertz liegen. Steigt jedoch einer der beiden Faktoren übermäßig, gilt dies ebenso für die Frequenz. Immer wieder geraten die Hochspannungsnetze dadurch an ihre Belastungsgrenze. Das sensible Gleichgewicht wird unter anderem vom Stromhandel, saisonalen Wetterbedingungen bis hin zu politischen wie auch gesetzlichen Bestimmungen beeinflusst, aber auch vom stark unterschiedlichen Verhalten der Verbraucher.

„Schon heute beteiligen sich Photovoltaikanlagen umfassend am Netzmanagement. Für die Zukunft besteht hier noch erhebliches zusätzliches Potenzial“, sagte Roland Grebe, SMA Vorstand Technische Innovationen, anlässlich des Kick-Off-Treffens zum Projektstart.

Ziel sei es nun, eine neue Generation von system- und kostenoptimierten Photovoltaikanlagen zu entwickeln, die in der dezentralen und vollwertig erneuerbaren Energieversorgung Stromstabilität gewährleisten. Unter der Projektleitung der SMA wurde dazu ein Budget mit ca. 3 Mio Euro zusammengetragen. Die vier großen deutschen Übertragungsnetzbetreiber Amprion, TenneT, TransnetBW und 50Hertz begleiten die Forschungsarbeiten, ebenso das Bundeswirtschaftsministerium für Wirtschaft und Energie.

 

Spannende Trockenübungen

Aus der Verantwortung heraus als Systembeteiligter die Stromnetze mit wachsendem Anteil erneuerbarer Energie zu stabilisieren, wurde die Netzfrequenz zentraler Inhalt des Projektes. Um den Strom bedarfsgerecht bereitzustellen sind Anlagen mit Regelleistung erforderlich. Nicht zuletzt treibt der internationale Wettbewerb zu einem volkswirtschaftlich optimalen Anforderungsprofil, in dem Photovoltaik den maßgeblichen Beitrag zur Regelleistung bringen muss.

Geforscht wird an innovativen Konzepten für Photovoltaik-Kraftwerke, im Speziellen aber auch für große Batteriewechselrichter der Megaweltklasse. Im Bereich Kleinanlagen geht es primär um dezentral verteilte Systemlösungen, die künftig zu hunderten, später tausenden als Solaranlagen in das Netz integriert werden sollen. Dem Thema Netzintegration wird sich hierbei ebenso gewidmet, wie der Energiewende und der Spannungshaltung. Blindleistungsmanagement und transiente Netzstabilität sind Stichworte, die die Rolle der Photovoltaik beim Netzwiederaufbau langfristig definieren könnten. Auch die Speichereinbindung sowie ein intelligentes Energiemanagement sind wesentliche Aspekte, an denen das Projekt PV-Regel arbeitet.

 

Der erste Feldversuch

Am 25.07. ging es nun hinaus in die praktische Testphase. Die Energiegenossenschaft Ostthüringen eG (ENGO) stellt dazu ihre Photovoltaik-Anlagen in Nobitz (Nähe Altenburg) zur Verfügung. Im Rahmen des Projektes wurde die 2.500 Quadratmeter große Anlage extra umgerüstet. Kostenpunkt: 10.000 Euro. Aktuell erbringt sie eine Leistung von 400 Kilowatt, genug für 135 Haushalte. Ein Jahr lang wird die Anlage nun gesondert angeschlossen sein und Daten liefern, deren Auswertungen in die Entwicklung des künftigen Regelenergiesystems einfließen werden.

Vom Erfolg des Projektes könnte abhängen, wie lange das Stromnetz noch zum Ausgleich von Schwankungen auf herkömmliche Kohlekraftwerke angewiesen ist. Sollte die Technologie mit dem regelleistungsfähigen Wechselrichter serienreif werden, wäre das ein bahnbrechender Meilenstein für die Energiewende.

Posted by:

Ines Kupfer

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