Erweiterungsmöglichkeiten bestehender Windparks mit PV-Anlagen. Dipl.-Ing. Dominik Fröhler

Transkript

1 Erweiterungsmöglichkeiten bestehender Windparks mit PV-Anlagen Dipl.-Ing. Dominik Fröhler

2 Unsere Kompetenzen Technische Beratung Planung Netzanschluss Projektmanagement Owner s Engineering Ertrags- und Immissionsgutachten LiDAR-Messung Thermographie Seminare Seite 2

3 Rahmenbedingungen für PV in Deutschland EEG 2017 Für Photovoltaikanlagen ab einer Größe von 750 kw bis 10 MW werden jedes Jahr 600 MW (drei Termine) ausgeschrieben. Insgesamt ist ein Ausbaukorridor von MW pro Jahr das Ziel. Februar 2017 Juni 2017 Oktober 2017 Eingereichte Gebote Zuschläge Niedrigster Zuschlag 6,00 5,34 4,29 Höchster Zuschlag 6,75 5,90 5,06 Seite 3

4 Rahmenbedingungen für PV in Deutschland EEG 2017 Höhe der Marktprämie: : für sonstige Anlagen bis 750 kwp: 8,84 Cent/kWh Technisch/Organisatorische Vorgaben - Ferngesteuerte Leistungsreduzierung bei Netzüberlastung - Abrufung der IST-Einspeisung - Verpflichtende Direktvermarktung Was ist sonst noch zu beachten um Windparks mit PV-Anlagen zu ergänzen? Seite 4

5 1. Fallstudie Photovoltaik und Windkraft als integriertes Kraftwerk auf gleicher Fläche Masterarbeit David Ludwig/htw/Solarpraxis 2013 Seite 6

6 Erkenntnisse Fallstudie 1 Verschattung: - Verschattungsverluste ca. 5% bei ca. 3% Reihenverschattung keine gravierender Einfluss Eisabwurf: - Vermeidung durch geeignete Technik möglich Ertrag - Kraftwerksauslastung erhöht sich, Stillstandszeiten sinken - Netzinfrastruktur kann effizienter genutzt werden Grundsätzlich: - Ergebnisse sehr standortabhängig - Unterschiedliche Ergebnisse je nach Auflösung der Wetterdaten (hohe Auflösung genauer!) - Positive Effekte auf Energieertrag pro Fläche (gesellschaftliche Betrachtung) Seite 7

7 Erkenntnisse Fallstudie 1 Verschattung: - Verschattungsverluste ca. 5% bei ca. 3% Reihenverschattung keine gravierender Einfluss Eisabwurf: - Vermeidung durch geeignete Technik möglich Ertrag - Kraftwerksauslastung erhöht sich, Stillstandszeiten sinken - Netzinfrastruktur kann effizienter genutzt werden Grundsätzlich: - Ergebnisse sehr standortabhängig - Unterschiedliche Ergebnisse je nach Auflösung der Wetterdaten (hohe Auflösung genauer!) - Positive Effekte auf Energieertrag pro Fläche (gesellschaftliche Betrachtung) Seite 7

8 2. Fallstudie Hessen - Standort Mittelhessen - Windpark mit 18 WEA und einer Gesamtnennleistung von 52,2 MW - Netzanschluss 5,5 km an Umspannwerk (50 MVA) - Geplante PV Anlage mit 7 MWp (ca. 6,5 MW AC) Umspannwerk Geplante PVA Windpark 1 Windpark 2 Windpark 3 Windpark 4 Seite 8

9 Gemeinsam genutzte Infrastruktur Parkregler SCADA-Rechner Blindl.kompensation QU-Schutz Zähler Schattenmodul / Lichtfinger Sichtweitenmessgerät Datenverbindung Seite 9

10 Simulation Lastgang Solar Seite 11

11 Simulation Lastgang Wind (Auszug 5 Jahre) Seite 12

12 1% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% 1% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% Anteil Anteil Kraftwerksauslastung getrennt 60% 50% 40% zeitlicher Anteil der Kraftwerksauslastung PV Anteil über das Gesamtjahr Anteil Sommer HJ 14% 12% 10% zeitlicher Anteil der Kraftwerksauslastung Wind 30% 8% 20% 10% 6% 4% 2% 0% 0% Kraftwerksauslastung Kraftwerksauslastung Seite 14

13 Kraftwerksauslastung kombiniert ohne Anschlusslimit Seite 15

14 Limit Kabeltrasse (cos phi 1) Limit Kabeltrasse Seite 17

15 Limit Umspannwerk Limit Umspannwerk Seite 18

16 Kraftwerksauslastung kombiniert mit Anschlusslimit 100% 90% 80% 70% Seite 16

17 Ergebnisse mit cos phi Betrachtung Allg. mittlerer Leistungsfaktor (cos phi) 1,00 0,98 0,95 Ertragsverluste PV 4,8 % 8,4 % 23,2 % Umspannwerk 50 MVA Geplante PVA 22,7 MVA Windpark 1 Windpark 2 Windpark 3 Windpark 4 Seite 19

18 Resume und Ausblick Eine Erweiterung bestehender Windparks mit PV-Anlagen ist technisch möglich und kann wirtschaftlich sinnvoll sein. Verschattung und Eisabwurf nicht kritisch/lösbar Windparkeigene Netzinfrastruktur kann üblicherweise noch PV-Kapazität aufnehmen Simulation mit hoch aufgelösten Daten, elektrotechnische Prüfung nötig Ergebnisse sehr standortabhängig Effizientere Nutzung der Fläche und vorhandenen Infrastuktur Ausblick: Vorteile bei der Vermarktung (Kombikraftwerk)? Kombination mit Speichertechnologie Seite 20

19 Kontakt renerco plan consult GmbH Ganghoferstr München Telefon Telefax