Aus der Wirtschaft

Weiterbetrieb

Ideen für alte Windräder: Stromlieferung und Eigenverbrauch

Der Anbieter Freqcon hat verschiedene Projekte umgesetzt, bei denen ältere Windräder in neue Energiesysteme mit Speichern und anderen Stromquellen eingebunden werden.

Für den Weiterbetrieb von älteren Windrädern, die keine EEG-Förderung mehr erhalten, ist eine alternative Vermarktung des Stroms nötig. Das Unternehmen Freqcon hat als Anbieter von Regelungssystemen für erneuerbare Energiesysteme und Energiespeicherlösungen eine alternative Verwertung für den Strom entwickelt. Damit sollen Betreiber den Strom höherpreisig verwerten können, als dies mit den aktuellen Stromliefervereinbarungen mit Privatunternehmen oder mit der Einspeisung zu Börsenstrompreisen möglich ist. Bei diesen Betriebsmodellenfallen außerdem keine Ausfallzeiten durch Überkapazitätsabschaltungen. Auch ist die Energieproduktion unabhängig von Zeiten negativer Strompreise, verspricht das Unternehmen.

Eigene Stromnetze

Diese neuen Wertschöpfungskonzepte sehen vor, dass die Windenergieanlagen vom bisherigen Netzanschlusspunkt getrennt und die erzeugte Energie direkt in gesonderte Verbrauchernetze eingespeist wird. Verschiedene weitere Energiequellen wie Photovoltaik oder Biogas können zur Eigenversorgung bzw. zur erweiterten Eigenversorgung über einen Umrichter dazugeschaltet werden.

Anfallende Wärme kann ebenfalls über ein zentrales Energiemanagement-System genutzt werden. Die Energiequellen werden mit Energiespeichern verbunden, die dem Verbraucher auch bei stark schwankenden Einspeisungen eine sichere netzrichtlinienkonforme Stromversorgung gewährleisten sollen.

Windrad zur Eigenversorgung einer Biogasanlage

Hierzu hat Freqcon bereits mehrere Systeme umgesetzt. Ein landwirtschaftlicher Betrieb in Schleswig-Holstein betreibt neben einer Tacke-Windenergieanlage mit 600 kW Leistung eine große Biogasanlage mit mehreren BHKWs. Die Tacke-WKA läuft ab dem 31.12.2020 aus der EEG-Förderung. Im alten Betriebskonzept wird der Strom der WEA und der Biogasanlage über den EEG-Tarif zu 100 % eingespeist, die Wärme versorgt ganzjährig über ein Nahwärmenetz das naheliegende Dorf und eine große Käserei. Zusätzlich gibt es eine PV-Anlage mit 30 kWp. Mit dem neuen Betriebskonzept und dem Auslaufen der EEG-Förderung soll der erzeugte Strom der WKA ab 2021 zu 100 % selbst genutzt. Er dient zur Deckung des Eigenverbrauchs der Biogasanlage (ca. 40 kW Grundlast für Pumpen, Rührwerke etc.). Die Restmenge wird über "Power-to-Heat" in das Nahwärmenetz eingespeist.

Da nach aktuellem Regelwerk selbst bei 100 % Eigennutzung des Stroms alle WEA im Netzparallelbetrieb bei stärkerem Wind auf Grund "verstopfter" Stromnetze über die Eisman-Schaltung abgeregelt werden, entschied sich der Betreiber zum Aufbau eines nicht-öffentlich Eigennetzes (Inselnetz). Damit werden Überkapazitätsabschaltungen vermieden. Die Biogas-BHKW bleiben zunächst im Netzparallelbetrieb, um den Biogasstrom nach EEG einzuspeisen.

Freqcon liefert für das Inselnetz ein 1,5 MW Energiewendersystem inkl. Batteriespeicher 750 kWh mit netzbildendem Frequenzumrichter, der eine stabile Frequenz und Spannung im Netz gewährleisten soll. Das System ist auf die hohen Einschaltströme der stallgeregelten WEA bei Starkwind ausgelegt.

Windpark versorgt Industriebetrieb

In einem weiteren Projekt wird ein Windpark mit 4 Nordtank-Windenergieanlagen mit einer Gesamtleistung von 2,1 MW betrieben. Die Windenergieanlagen laufen am 31.12.2020 aus der EEG-Förderung. Ein Weiterbetriebsgutachten lässt einen Betrieb der Anlagen mindestens für die nächsten fünf Jahre zu, eine weitere Verlängerung ist wegen der Robustheit der Anlagen und der guten Verfügbarkeit von Ersatzteilen sehr wahrscheinlich.

Im neuen Betriebsmodell soll ein Industriebetrieb in 1,25 km Entfernung mit grünem Strom versorgt werden. Wegen der Entfernung des Windparks vom Verbraucher und der netzrichtlinienkonformen Änderung des Netzverknüpfungspunktes wurden die WEA über eine neue Mittelspannungsleitung an den Industriebetrieb angebunden. Der alte Netzverknüpfungspunkt wurde aufgegeben und die neue Mittelspannungsverbindung wird als Inselnetz betrieben.

Freqcon liefert das "Energiewendersystem" mit einem 2 MW Frequenzumrichter und einem 500 kWh LiFePO-Batteriespeicher, inklusive Energiemanagementsystem in Containern. Die bestehenden Anlagen können weiter betrieben werden, ohne selbst die aktuellen Anforderungen der Netzrichtlinien erfüllen zu müssen.

Höhere Wertschöpfung mit Wasserstoffproduktion

Freqcon hat Frequenzumrichter in den Größen 500 kW, 1.000 kW und 2.000 kW entwickelt, mit denen Anlagen bis in den 2-stelligen MW-Bereich realisiert werden können. Entsprechend große Batteriespeicher sind in den Modulgrößen 500 kWh, 1.000 kWh und 2.000 kWh verfügbar. Das mitgelieferte Energiemanagementsystem überwacht und optimiert die Erzeugung und den Verbrauch auch großer Anlagen. Bei Anlagen bis 1 MW erfolgt die Ankopplung der Verbraucher über das Niederspannungsnetz, bei größeren Anlagen oder bei entfernten Verbrauchern (bis zu 10 km) über das Mittelspannungsnetz.

Wenn sich der Strom nicht ortsnah verbrauchen lässt, kann die Herstellung von grünem Wasserstoff eine sinnvolle Alternative ein. Freqcon liefert dafür Elektrolyseure (1 MW) und Wasseraufbereitungsanlagen als schlüsselfertige Systeme in Containerbauweise.

Eine Demonstrationsanlage in Rethem/Aller besteht aus PV 2 MWp, 1 MW WEA, 1 MW Elektrolyseur (Alkalische Elektrolyse) mit Gasabscheider Wasseraufbereiter, Wasserstoffreiniger, 500 kWh LiFePO-Batteriespeicher und Auto-Ladestation für den Transportsektor (Busse, Lastwagen). Weiterhin ist die Direkteinspeisung des grünen Wasserstoffs in das bestehende Gasnetz und die Abnahme durch Gasdistributoren vorgesehen.

Weitere Informationen: www.freqcon.com

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