Die Wahl zwischen netzgekoppelter und netzunabhängiger Windenergie beginnt mit der Aufgabe des elektrischen Systems. Ein landwirtschaftlicher Betrieb, der seinen Strombezug senken möchte, hat andere Anforderungen als eine abgelegene Überwachungsstation, die ohne Netzanschluss weiterarbeiten muss.
Klären Sie vor der Wahl der Anlagenleistung, ob das Projekt Stromerzeugung, Versorgung bei Netzausfall oder eine vollständig unabhängige Stromversorgung benötigt. Diese Anforderungen bestimmen, welche Geräte und technischen Fragen in das Angebot gehören.
Mit Netz und Lasten beginnen
Eine hilfreiche Projektbeschreibung beantwortet fünf Fragen:
- Ist am vorgesehenen Standort ein Netzanschluss verfügbar und wäre ein Netzausbau eine realistische Alternative?
- Wie häufig fällt der Strom aus und wie lange dauern die Unterbrechungen normalerweise?
- Welche Lasten müssen weiter versorgt werden und welche können abgeschaltet oder zeitlich verschoben werden?
- Wie verändert sich der Bedarf im Tages- und Jahresverlauf?
- Welche Erzeugungs-, Speicher- und Elektroausrüstung ist bereits vor Ort vorhanden?
Erfassen Sie den normalen Bedarf, den Spitzenbedarf und die Anlaufanforderungen etwa von Pumpen und Kompressoren. Eine monatliche Stromrechnung ist nützlich, doch Intervallmessdaten und eine Geräteliste zeigen den Planern genauer, was das System versorgen muss.
Wann sich die Prüfung netzgekoppelter Windenergie lohnt
Ein netzgekoppeltes System arbeitet parallel zur öffentlichen Versorgung. Windstrom kann einen Teil des örtlichen Bedarfs decken, während das Netz Fehlmengen liefert. Das US-Energieministerium beschreibt diese Grundanordnung in seinen Hinweisen zur dezentralen Kleinwindenergie.
Für einen landwirtschaftlichen oder industriellen Betrieb lautet die erste wirtschaftliche Frage, wie viel Erzeugung vor Ort genutzt werden kann. Erkundigen Sie sich beim Netzbetreiber gesondert nach Einspeisegenehmigung, Messung, Anschlussanforderungen und dem Umgang mit Überschussstrom. Ein Netzanschluss erlaubt nicht automatisch die Einspeisung; eingespeister Energie sollte erst dann ein Wert zugewiesen werden, wenn die geltenden Bedingungen bestätigt sind.
Vergleichen Sie den erwarteten zeitlichen Verlauf von Erzeugung und Bedarf. Berücksichtigen Sie Produktionsstillstände und Zeiträume mit geringer Last. So erkennen Sie, ob Einspeisegrenzen oder betriebliche Einschränkungen die geplante Installation beeinflussen könnten.
Netzgekoppelte Erzeugung ist nicht automatisch eine Notstromversorgung
Eine herkömmliche netzgekoppelte Anlage sollte nicht als Notstromversorgung spezifiziert werden. Netzwechselrichter verwenden Schutzfunktionen, die bei Ausfall des öffentlichen Netzes die Speisung eines unbeabsichtigten Inselnetzes verhindern. Dieses Prinzip wird im folgenden DOE-Leitfaden erläutert: Leitfaden zum Anschluss dezentraler Erzeugungsanlagen.
Wenn Betrieb bei Netzausfall erforderlich ist, machen Sie dies zu einer ausdrücklichen Auslegungsanforderung. Fragen Sie, welche Lasten weiter versorgt werden, wie sich der Standort vom öffentlichen Netz trennt, wer die örtliche Spannung und Frequenz vorgibt und wie das System neu startet und wieder verbunden wird.
Dies sind Systemfunktionen. Die DOE-Übersicht zu Mikronetzen beschreibt die koordinierte Zusammenarbeit lokaler Erzeuger und Lasten im Netz- oder Inselbetrieb. Eine Anlage oder eine Batterie allein stellt diese Fähigkeit nicht her.
Netzunabhängige Windenergie benötigt eine vollständige Versorgungsstrategie
Ohne Netzanschluss muss die Planung erläutern, wie der Bedarf bei geringer Windleistung gedeckt wird, wie Überschüsse behandelt werden und was bei Wartung oder Gerätefehlern geschieht. DOE nennt den Umgang mit der schwankenden Windverfügbarkeit als wesentlichen Gesichtspunkt für autonome Windenergieanwendungen.
Je nach Projekt kann die Strategie Speicher, weitere Erzeugungsquellen und steuerbare Lasten einbeziehen. Legen Sie die erforderliche Versorgungsdauer wichtiger Geräte und die zulässige Unterbrechungszeit fest. Lassen Sie anschließend die vollständige elektrische Konfiguration einschließlich Schnittstellen und Schutzfunktionen bewerten. Die Kompatibilität eines netzunabhängigen Reglers mit beliebigen Batterien, Wechselrichtern oder vorhandenen Generatoren darf nicht vorausgesetzt werden.
Windenergie mit Alternativen vergleichen
Vergleichen Sie anhand desselben Lastprofils Windenergie, Solarenergie, ein kombiniertes System und einen möglichen Netzausbau. Prüfen Sie, ob das örtliche Windpotenzial in den für den Standort wichtigen Zeiträumen nutzbare Erzeugung liefert. Gehen Sie nicht davon aus, dass Wind und Sonne sich immer ergänzen.
Jedes Angebot sollte seine Annahmen zu Ressourcendaten, Wartungszugang, Ersatzkosten und Notstrombetrieb offenlegen. Bewerten Sie die Kosten der geforderten Versorgungsleistung, statt nur die Kaufpreise von Anlage und Solarmodulen zu vergleichen.
Lieferumfang mit MARSTON festlegen
MARSTON kann Windenergieanlagen, Regler und Leistungsumrichter separat liefern; der vorgesehene Umfang richtet sich nach dem Projekt. Die Eignung für Netz- oder Inselbetrieb muss für die ausgewählte Ausrüstung und die vollständige Systemkonfiguration bestätigt werden.
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