Hemisphärische Fotos optimieren Solar-Diesel-Hybrid-Systeme

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Hybridsysteme, in denen Strom aus einer Photovoltaik-Anlage den Dieselverbrauch eines Dieselgenerators senkt, kommen besonders in netzfernen Gebieten immer häufiger zum Einsatz. Oft wird zusätzlich ein Batteriespeicher in das System integriert. Der Grund dafür ist, dass der Startvorgang eines Dieselgenerators in der Regel mehrere Minuten dauert und der Generator zudem nicht unter einer Last von 30 bis 40 Prozent betrieben werden sollte. Ohne Batteriespeicher müsste der Generator daher die ganze Zeit in Betrieb bleiben, wenn an einem eigentlich sonnigen Tag mit gelegentlichen Wolkendurchgängen zu rechnen ist. Würde der Generator erst anfahren müssen, kann die Stromversorgung dann nicht mehr sicher gewährleistet werden.

Ein neues System namens SteadyEye der Firma Steadysun soll nun helfen, den Bedarf an Batteriespeicherkapazität zu minimieren. Es handelt sich dabei um eine sogenannte Sky-Imager-Technologie, die minütlich hemisphärische Fotos des Himmels aufnimmt. Mit einem firmeneigenen Prognose-Algorithmus berechnet das System dann den möglichen Einfluss von Wolken auf die Solarstrom-Erzeugung. Dadurch dass die durch Wolken verursachten Leistungsabfälle der PV Anlage präzise vorhergesagt werden, könnten Dieselgeneratoren auch ohne Verwendung von Speichern an sonnigen Tagen ausgeschaltet werden ohne Lücken in der Stromversorgung zu riskieren.

Steadysun hat zusammen mit Thomas Hillig vom Beratungsunternehmen THEnergy einWhite Paper mit dem Titel “Energy Generation Forecasting in Solar-Diesel-Hybrid Applications” veröffentlicht. Darin kommen die Autoren zu dem Schluss, dass „besonders in Anwendungen, in denen Verschattungen durch Wolken äußerst selten vorkommen, davon ausgegangen werden kann, dass Sky Imager Speicher-Lösungen verhindern werden.“

Häufiger werde es allerdings vorkommen, dass Sky Imager die eingesetzten Speicherlösungen optimieren. Die Vorhersage von Wetterlagen erlaube zum Beispiel eine Parametrisierung des Microgrids hinsichtlich der Anzahl der Generatoren-Starts und dem Einsatz des Speichersystems. Bei bestimmten Parametrisierungen könne das Risiko von Produktionsausfällen quasi ausgeschlossen werden. Bei anderen Systemen mit geringeren Auswirkungen, wie zum Beispiel dem Stillstand einer Klimaanlage für wenige Minuten, könnten solche Ausfälle auch akzeptiert werden, um zusätzlich Diesel einzusparen.

„Sky Imager schaffen erheblichen Mehrwert in jedem Solar-Diesel-Hybrid-System. Die zusätzlichen Kosten sind äußerst moderat,“ sagt Xavier Le Pivert, Vorstandsvorsitzender von Steadysun. Das System habe sich bereits in zahlreichen netzunabhängigen Anwendungen und Inselnetzen bewährt. Thomas Hillig von THEnergy erklärt: „Wetterprognosen mit Sky Imagern reduzieren die Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten von Solar-Diesel-Hybrid-Anlagen.“ Dies sei ein weiterer Schritt in Richtung ausgereifter dezentraler Stromerzeugung. Jeder PV-Diesel-Hybrid-Planer sollte zumindest über den neuen Ansatz Bescheid wissen. (Mirco Sieg)

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