Solarenergie für die Insel

Primošten

Ob einsame Insel, Berghütte oder ferne Wüstenoase: Viele Regionen sind auf eine autarke Energieversorgung angewiesen, da sie keinen Zugang zum Stromversorgungsnetz haben. Wer auf den teuren Dieselgenerator verzichten möchte, der ist gut beraten mit einer neuen Entwicklung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE: einer Leistungselektronik für die Stromversorgung netzferner Gebiete.

Es handelt sich dabei um auf den Inselbetrieb abgestimmte Komponenten wie Wechselrichter und Batterieladesystem, mit denen ein Photovoltaik-Hybrid-System betrieben werden kann. Damit lassen sich ganze Dörfer unabhängig mit Strom versorgen. Im Projekt „Inno-System“ wurde eine simple, aber zuverlässige und robuste Systemtechnik für große Photovoltaik-Hybridanlagen entwickelt. Damit lassen beispielsweise Photovoltaik, Windenergie und Dieselgeneratoren kombinieren.

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Die ISE-Wissenschaftler haben dafür intelligente Batterie- und Energiemanagementsysteme entwickelt: einen Inselwechselrichter mit einer Leistung von 125 Kilowatt und ein Ladegerät mit einer Leistung von 51 Kilowatt für Batteriespannungen bis 1.000 Volt. Diese ermöglichen optimale Wirkungsgrade.

Das Photovoltaik-Batterieladegerät kommt auf eine Nennleistung von 50 Kilowatt und einen Wirkungsgrad von 99,5 Prozent, der Batteriewechselrichter von über 98 Prozent.

Dr. Olivier Stalter vom Fraunhofer ISE erklärte: „Bislang waren derartige Solarsysteme meist auf kleine Leistungen bis etwa 100 Watt beschränkt. Unser System überträgt die neuesten Technologien der Industrienationen auf die Bedürfnisse von Dorfgemeinschaften und größeren Verbrauchern, wie Krankenhäuser oder kleinere Industriebetriebe.“

Um ein ganzes Dorf energieautark zu versorgen, lassen sich netzbildende Wechselrichter, leistungsoptimierender MPPT-(Maximum Power Point Tracking)-Laderegler, intelligente Zähler und eine Hochvolt-Hybrid-Batterie kombinieren. Diese Batterie zeigt sowohl einen hohen Wirkungsgrad und Zyklenfestigkeit als auch eine hohe Wirtschaftlichkeit, wie man sie von Bleibatterien kennt.

Das System ist hard- und softwareseitig modular aufgebaut, um unterschiedlichsten Bedingungen vor Ort gerecht zu werden. Es kann in Regionen ohne Netzzugang eingesetzt, aber auch als Ergänzung zu einem Netzanschluss verwendet werden. Das ganze System ist ideal an den Einsatz in abgelegenen Gebieten angepasst. Eine Einheit reicht dabei für hohe Leistungen, für die bisher viele Einheiten mit hohem Kabel- und Schaltungsaufwand parallel verbunden werden mussten. Es können Photovoltaiksysteme mit 350 bis 1.200 Volt und Batteriesysteme mit 650 bis 1.000 Volt Nennspannung verwendet werden.

 

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