Pilotnetz VEiN Auswirkungen von dezentralen Einspeisungen auf das NS-Verteilnetz

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1 Pilotnetz VEiN Auswirkungen von dezentralen Einspeisungen auf das NS-Verteilnetz FED Sonderveranstaltung der Regionalgruppe Schweiz Spreitenbach, 26. Juni 2014

2 Agenda Informationen zum Projekt «VEiN» Pilotnetz Anlagen und Systeme Messergebnisse Fazit Fragen / Diskussion Seite 2

3 VEiN Verteilte Einspeisungen in Niederspannungsnetze Forschungsprojekt zur Klärung der Auswirkungen von dezentralen Energieerzeugungsanlagen auf die elektrischen Verteilnetze Trägerschaft Gruppe Regionalwerke Seite 3

4 Projekt VEiN: Umfeld und Ziel Ein vermehrter Einsatz von verteilten Einspeisungen in das Niederspannungsnetz ist in Zukunft zu erwarten. Ziel von VEiN: Verteilnetzbetreiber müssen die neuen Herausforderungen kennen und beherrschen. Seite 4

5 Idee Pilotnetz: Niederspannungsnetz mit VEiN Seite 5

6 Pilotnetz in Rheinfelden TS Kreuzmatt Seite 6

7 Niederspannungsnetz ab TS Kreuzmatt Seite 7

8 Anlagen- und Objektübersicht Seite 8

9 Realisierte PV-Anlagen PV-Anlagen Inst. Leistung Produktion Volllaststunden Alters- und Pflegeheim 32.8 kwp kwh kwh 837 h 830 h Parkhaus Parkresort Rheinfelden 60.1 kwp kwh kwh 832 h 834 h Wohnbaugenossenschaft Zähringer 31.5 kwp kwh kwh 981 h 928 h Privat: L Orsastrasse 9.4 kwp kwh kwh 826 h 928 h Privat: Hermann Keller Strasse 10.9 kwp * kwh kwh * 573 h 764 h TOTAL kwp kwh kwh * Inbetriebnahme Seite 9

10 PV-Anlagen aus der Vogelperspektive Seite 10

11 Messresultate PV-Anlagen Parkhaus und Zähringer Seite 11

12 Realisierte Anlagen - BHKW BHKW-Anlagen Inst. Leistung Produktion Volllaststunden Alters- und Pflegeheim 48.0 kwp kwh kwh h h Schulhaus Robersten 90.0 kwp kwh 0 kwh 788 h - TOTAL kwp kwh kwh Seite 12

13 Messresultate APH: BHKW und PV-Anlage - Sommer Seite 13

14 Messresultate APH: BHKW und PV-Anlage - Herbst Seite 14

15 Messresultate APH: BHKW und PV-Anlage - Winter Seite 15

16 Realisierte Anlagen Mini-BHKW Mini-BHKW -Anlage, Brennstoffzellen-Heizung, Jakob Strasser Weg 1 Brennstoffzellen-Anlage von Hexis AG, Produkt Galileo 1000 N Finanzierung hauptsächlich durch den Verein Schweizer Gaswirtschaft VSG Organisation durch Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches SVGW HT-Brennstoffzelle integrierte Gas-Heizung el. Leistung: 1.0 kw th. Leistung: 1.8 kw el. Wirkungsgrad: 33% IBS Seite 16

17 Realisierte Anlagen Klein- und Kleinstwindanlagen H-Rotor Leistung: 3.6 kw Energy Ball Leistung: 0.5 kw Seite 17

18 Das Bild kann zurzeit nicht angezeigt werden. Realisierte Anlagen - Elektrische Energiespeicher 3 Anlagen 1 x 50 kw / 25 kwh im MFH Zähringer mit PV-Anlage 30 kwp 2 x 9 kw / 10 kwh im APH mit PV-Anlage 30 kwp und mit BHKW 48 kwel Prinzipschema Regelung - Konstante Einspeisung - Peak-Shaving beim Anschlusspunkt - Peak-Shaving bei Netzpunkten - Spannungsregelung bei Netzpunkten Seite 18

19 Elektrische Energiespeicher Peak-Shaving Prinzip Seite 19

20 Elektrische Energiespeicher Realität gemessen Seite 20

21 Realisierte Anlagen - Notstromaggregat mit FU Mobile Anlagen Notstromaggregate mit Aufschaltung über Stromrichter ACS Prinzipschema 90 kw Anschluss an verschiedenen Netzpunkten zur Verstärkung der Einspeisung für Tests mit beliebigen Einspeiseprofilen Seite 21

22 Notstromaggregat mit FU - Einspeiseprofile PV-Anlage ideal PV-Anlage real gemäss Messungen Seite 22

23 Leitsystem Übersichtsbild Pilotnetz VEiN Seite 23

24 Leitsystem Bedienung BHKW Seite 24

25 Leitsystem Bedienung PV-Anlage Seite 25

26 Leitsystem Bedienung mobiler FU Seite 26

27 Power-Quality-Messsystem PQ-Messgerät Auswertesoftware GridVis auf zentralem PC Seite 27

28 Power-Quality-Messsystem Frequenzanalyse U & I Seite 28

29 Anlagen in Realisierung - Trafo SRT Typ SRT von R&S Regelung - Schnittstelle zu Leitsystem - Spannungsregelung USek - TS Sekundärseite - Messpunkt im NS-Netz - Mittelwert von mehreren Messpunkten Seite 29

30 Anlagen in Realisierung - Trafo SRT Leitsystem Datenaustausch Trafo SRT Leitsystem - Statusmeldungen Regelbetrieb, Fehlermeldungen - Regelvorgaben -Ein / Aus - interner oder externer Sollwert - Sollwertvorgabe - Istwert aus Messungen im NS-Netz Seite 30

31 Netzqualität im NS-Netz mit dezentralen Einspeisungen - Spannungsnorm EN bisher immer eingehalten - Anlagendimensionierung BHKW und PVA auf Spannungshaltung abgestimmt - BHKW im Dauerbetrieb wirken stabilisierend - Langzeitflicker leicht besser keine durch BHKW verursachten Lastsprünge - Gesamtoberschwingungsanteil leicht geringer Dauerbetrieb des BHKW wirkt stabilisierend - Betrieb mit Speicher minim schlechtere Netzqualität - Gesamtoberschwingungsanteil leicht höher - Spannungsunsymmetrie leicht höher allenfalls verursacht durch Wechselrichter Seite 31

32 Fazit - Platzierung der Anlagen ist schwierig. - Mit den bisher installierten Anlagen wurden die Grenzen der Einspeisung noch nicht erreicht. (ca. 285 kw, ungefähr 43 % der maximalen Verbrauchsleistung) - Grosse Menge an Messdaten aus Tests und dem Dauerbetrieb vorhanden, die im Detail noch ausgewertet werden muss. - Weitere Tests abhängig von den Auswertungen der Messdaten. - Integration von selbstregulierendem Trafo in den nächsten Projektschritten. - Erhöhung der dezentralen Einspeisung mittels Notstromaggregate über FU. - Grad der Automatisierung und Datenübertragung nimmt zu, vor allem im Zusammenhang mit neuen Netzelementen wie Trafo SRT und Speicher. - Das Pilotnetz bietet Potenzial für die Themenbereiche Smart Grid, Energiespeicher, neue Regelalgorithmen. - Interesse von Fachhochschulen ist vorhanden. Nutzung des Pilotnetzes und den Messdaten für Simulationen und konkrete Anwendungen. Seite 32

33 Fragen / Diskussion Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Informationen auch unter: Seite 33

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