Der kleinste Widerstandschnellschalter der Welt für regelbare Ortsnetztransformatoren hat gleich zwei riesige Talente für die Energiewende.
TALENT 1
Netze günstig und rasch ausbauen
Je höher der Anteil von Einspeisern erneuerbarer Energien, desto höher muss auch der Ausbaugrad der Netze sein. Denn mit viel Wind- und Solarkraft nehmen die Spannungsschwankungen im Verteilnetz stark zu.
Jedes Land hat unterschiedliche Toleranzen für Spannungsschwankungen. Diese variieren von plus-minus fünf bis zehn Prozent. Diese Toleranzen zu garantieren, wird für Netzbetreiber mit zunehmendem Anteil Erneuerbarer schwieriger. Die Lösung: Netzausbau. Doch dazu gibt es zwei Ansätze: Erstens der aufwendige und kostenintensive Ausbau mit dickeren Leitungen und mehr Ortsnetzstationen. Zweitens der kostengünstigere flexiblere Ausbau mit regelbaren Ortsnetztransformatoren, sogenannten RONTs. Mit Letzterem wandert der letzte Regelpunkt vom Umspannwerk in die Ortsnetzstation. Die Spannung lässt sich damit leichter stabil halten, denn das Netz erhält mehr Zwischenkontrollpunkte, die nah an der Quelle regeln. Für solche Ansätze lässt sich der ECOTAP® VPD®Laststufenschalter mit wenig Aufwand in bestehende Trafokonzepte integrieren. Es sind keine neuen Leitungen oder Gebäude nötig. Der Tausch eines bestehenden ungeregelten gegen einen regelbaren Ortsnetztrafo dauert ungefähr einen Tag. Ein vollständiger Leitungsausbau würde Monate dauern.
Erhöhte Netzkapazitäten
Doch nicht nur durch die erhöhte Aufnahmefähigkeit für erneuerbare Erzeuger im Verteilnetz begünstigt ECOTAP® VPD® die Energiewende. Mit dem Siegeszug der Elektromobilität werden auch die lastseitigen Anforderungen an die Netze massiv zunehmen. Auch in diesem Fall profitieren Netzbetreiber von der durch den RONT erhöhten Aufnahmefähigkeit der Netze.
TALENT 2
Zehn Prozent mehr Leistung aus Wind und Solar
Eine Windenergieanlage oder ein Photovoltaik-Freiflächenkraftwerk benötigen lokale Umrichter, die Gleichspannung für die Netzeinspeisung in Wechselspannung wandeln. Die Leistungsfähigkeit eines Umrichters definiert sich über die Höhe des maximalen Stroms und der anliegenden Netzspannung. Da die Spannung schwanken kann, müssen Hersteller von Wind- und PV-Anlagen für die Leistungsfähigkeit einen Spannungswert zugrunde legen. In der Regel ist das der Nominalwert der Spannung oder weniger — nie jedoch für das Spannungsoptimum. Darum hängt die Scheinleistung, die ein Wechselrichter zur Verfügung stellen kann, maßgeblich von Netzschwankungen ab. Das kann dazu führen, dass im Betrieb die eingespeiste Wirkleistung — und nur die wird in der Regel bezahlt! — geringer ist, als die Energiequelle sie bei starkem Wind oder starker Sonneneinstrahlung zur Verfügung stellen würde. Unerwünschte Wirkleistungsreduktionen können noch eine andere Ursache haben: Wenn bei schwankender Netzspannung der Blindleistungsbedarf des Netzes so hoch ausfällt, dass er zusammen mit der zur Verfügung gestellten Wirkleistung das Scheinleistungsvermögen des Wechselrichters überschreitet. Dann konnte man bisher entweder die wertvolle Wirkleistung drosseln oder kostspielige, aber meist ungenutzte Reserve-Umrichterleistung und Blindleistungsquellen vorsehen.
Wechselrichter-Trafos
Die günstigere Lösung, um alles aus den Anlagen herauszuholen, besteht darin, die Transformatoren an den Wechselrichtern durch geregelte Transformatoren zu ersetzen. Sie regeln die Spannung so, dass es für den Umrichter optimal ist, und sorgen dafür, dass in jedem Betriebspunkt die maximale Wirkleistung eingespeist werden kann. Das Ergebnis: bis zu zehn Prozent mehr nutzbare Leistung aus Wind und PV — nach Plan und zertifizierbar. Mit dem Mini-Laststufenschalter ECOTAP® VPD® kann das Grunddesign von Ortsnetztransformatoren unverändert bleiben. Ein Vorteil beispielsweise für Windkraftanlagen, wo der Transformator direkt in der Gondel sitzt und Volumen und Gewicht eine zentrale Rolle spielen. Auch andere Energiewende-Anlagen mit Umrichtern profitieren vom Leistungsschub durch günstige regelbare Trafos: zum Beispiel dringend benötigte Batteriespeicher oder Elektrolyseure zur Wasserstoffproduktion.
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