Ultraschneller Kurzzeitspeicher für effizientere Photovoltaik
15.05.2024
PV-Module der 5 kW Demonstrationsanlage auf dem Dach der ÜZ Mainfranken Lülsfeld.
Bild: Sebastian Albert
Unter der Koordination des Center for Applied Energy Research e. V. (CAE) entwickelt ein interdisziplinäres Projektteam aus Wissenschaftlern und Ingenieuren vom CAE, DHG Engineering, Skeleton Technologies, TH Nürnberg, Sunset Energietechnik und der ÜZ Mainfranken eine Wandler-Speicher-Einheit – bestehend aus Photovoltaikmodulen, Kurzzeitspeichern und Leistungselektronik. Durch den Einsatz von Ultrakondensatoren sollen Leistungsschwankungen von Photovoltaik-Anlagen, die durch Wolkenbewegung im Bereich von Sekunden bis Minuten verursacht werden, deutlich geglättet und somit erneuerbare Energien in netzdienlicher Qualität bereitgestellt werden. Außerdem sollen Energieverluste und die Anforderungen an den Wechselrichter reduziert werden, sodass neben der Glättung der Leistung auch energetische und ökonomische Vorteile gegenüber bestehender Anlagen möglich sind.
Nach einer dreijährigen Entwicklungs- und Optimierungsphase, in der die Auslegung des Systems und die Steuerung der Speicherbeladung auf Laborebene optimiert wurden, ist eine 5 kW Demonstrationsanlage auf dem Dach der ÜZ Mainfranken installiert und in Betrieb genommen geworden. Die Demonstrationsphase markiert laut CAE einen entscheidenden Schritt in dem anwendungsorientierten Projekt, da nun werden die bisherigen Erkenntnisse in der Praxis erprobt und validiert. Ziel ist die Demonstration der Machbarkeit und der Effizienz des Systems unter realen Bedingungen.
Darstellt ist die Solarleistung von morgens bis abends (senkrecht) und während der einzelnen Tage (waagrecht). Die Tagesschwankungen der Solarleistung durch Wolkenbewegung sind an den Farbwechseln innerhalb der senkrechten Tagesverläufe zu erkennen. Bei den schwarzen Bereichen fand aufgrund von Wartungsarbeiten keine Messung statt.
Bild: CAE / Stephan Braxmeier
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderte Projekt zum Thema „Entwicklung eines netzdienlichen Photovoltaik-Speicher-Systems unter Einsatz von Ultrakondensatoren“, kurz NetPVStore, wurde 2020 gestartet.
