Der Solarpark mit einer Leistung von einem Megawatt und integrierten Stromspeichern mit einer Gesamtkapazität von 100 Kilowattstunden wird am Freitagnachmittag an das Stromnetz des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) angeschlossen. Das Projekt dient in erster Linie der Forschung. Die Wissenschaftler wollen unter anderem Steuer- und Regelalgorithmen untersuchen und entwickeln, mit denen PV-Speichersysteme so betrieben werden können, dass sie netzdienlich und zugleich rentabel sind. Dabei geht es zum Beispiel darum, möglichst wenig Überschussstrom ins Netz einzuspeisen und möglichst wenig Strom aus dem Netz zu beziehen.
Der Solarpark besteht aus 102 Teilanlagen mit jeweils zehn Kilowattpeak Leistung. Die Teilanlagen sind dabei nach unterschiedlichen Himmelsrichtungen ausgerichtet und haben auch unterschiedliche Neigungswinkel. Damit will das KIT studieren, welche Kombination von Teilanlagen ideal wäre, um bestimmte Lastprofile zu bedienen, auch wenn die Lastspitze zum Beispiel schon morgens oder erst am späten Nachmittag auftritt. „Wir können mit Leistungselektronik verschiedene Lastprofile simulieren“, sagt Olaf Wollersheim, Projektleiter am KIT. „Das kann zum Beispiel eine Wohnsiedlung sein, genauso wie ein Gewerbebetrieb mit entsprechend charakteristischem Lastprofil.“
PV-Speicher sinnvoll regeln
Bisher sind drei unterschiedliche Speichersysteme auf Lithium-Ionen-Basis mit einer Gesamt-Speicherkapazität von rund 100 Kilowattstunden im Solarparkt integriert. „Gemessen an der Ein-Megawatt-Photovoltaikanlage ist das für viele Anwendungen zu wenig“, räumt Wollersheim ein. In Zukunft soll die Anlage daher um weitere Speichersysteme erweitert werden. Bis zu 18 verschiedene Stromspeicher könnten an den Park angeschlossen werden.
Einen PV-Stromspeicher so zu steuern, dass er gleichzeitig netzverträglich und wirtschaftlich arbeitet, ist nach Aussage von Wollersheim nicht trivial. „Die meisten Heimspeicher haben eine relativ simple Steuerung. Sobald Überschuss-Energie vorhanden ist, wird diese in den Speicher geladen. Wenn man aber Erzeugungsspitzen kappen will, muss man zum Beispiel auch darauf achten, dass der Speicher noch Energie aufnehmen kann, wenn die Erzeugungsspitze auftritt.“ Daher müssten auch Prognosen für die zu erwartende Stromerzeugung und den Stromverbrauch berücksichtigt werden. Wird dies nicht getan, könne sich das auch negativ auf die Netzstabilität auswirken.
Mit Forschung Geld sparen
Der Photovoltaik-Speicher-Park dient dem KIT nicht nur zu Forschungszwecken. „Der schöne Nebeneffekt ist, dass diese Forschungsanlage dem Institut auch Geld spart“, meint Wollersheim. „Die Photovoltaik-Anlage ist hochwirtschaftlich. Wir können selbst den reduzierten Großkunden-Gewerbestromtarif, den das KIT mit dem Energieversorger ausgehandelt hat, deutlich unterbieten. Die Anlage produziert Strom für weniger als sieben Cent pro Kilowattstunde.“ Dafür habe man allerdings auch hart mit den Lieferanten verhandelt und diese hätten sicherlich berücksichtigt, dass es sich um ein wissenschaftliches Vorzeigeprojekt handelt.
Eine staatliche Einspeisevergütung bekommt das KIT nicht, da der Strom nicht eingespeist, sondern zu 100 Prozent vom KIT selbst verbraucht wird. „Der Energieverbrauch auf dem Campus Nord ist ziemlich hoch. Das Gelände hat die Ausmaße einer Kleinstadt“, sagt Wollersheim. „Da laufen sehr viele wissenschaftliche Experimente, die das ganze Jahr lang rund um die Uhr mit Strom versorgt werden müssen.“ Daher liege der minimale Strombedarf auf dem Campus Nord rund ums Jahr bei ungefähr acht Megawatt. „Wir könnten also acht dieser Anlagen bauen und würden immer noch 100 Prozent Eigenverbrauch erreichen.“ (Mirco Sieg)
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