GODA - Netzoptimierung mit dezentralen Aktoren
Die Leistung einer PV-Anlagen zu limitieren entlastet die Netze, führt aber kaum zu Energieertragsverlust. Im Projekt wird ein dezentrales System aufgebaut, bei welchem PV-Anlagen flächendeckend mit einer P(U)-Regelung ausgerüstet werden.
Steckbrief
- Lead-Departement Technik und Informatik
- Institut Institut für Energie- und Mobilitätsforschung IEM
- Forschungseinheit IEM / Photovoltaiksysteme
- Förderorganisation Schweizerische Eidgenossenschaft (Bundesverwaltung)
- Laufzeit (geplant) 01.11.2021 - 01.07.2023
- Projektverantwortung Prof. Dr. Christof Bucher
- Projektleitung David Joss
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Projektmitarbeitende
Peter Wüthrich
Luciano Borgna
Marco Pascal Zaugg -
Partner
Bundesamt für Energie BFE
Groupe E SA - Schlüsselwörter Wirkleistungsregelung; Netzanschluss von Photovoltaikanlagen; P(U); SmartGrid; Netzstabilität; Netzintegration; erneuerbare Energien; dezentraler Anschluss von EEA
Ausgangslage
Verteilnetze werden bezüglich dezentraler Einspeisung nach wie vor auf Beinahe-Worst-Case-Szenarios dimensioniert. Diese Szenarios sind jedoch sowohl unrealistisch wie auch energetisch irrelevant. Dank intelligenter und lokal regelnder Wechselrichter ist dies heute nicht mehr zeitgemäss. Die Groupe E SA will deshalb dezentrale Photovoltaik-Wechselrichter so konfigurieren, dass sie bei zu hohen Netzspannungen selbständig und kontrolliert ihre Leistung reduzieren. Auf Basis von Smart-Meter-Daten soll dies überwacht und die Solarstromproduzent*innen entschädigt werden. Gelingt das Projektvorhaben, könnten künftige Investitionen in den Netzausbau für dezentrale Energieerzeugungsanlagen potenziell um Jahre oder gar Jahrzehnte verschoben werden.
Vorgehen
In diesem Projekt soll ein dezentrales System aufgebaut werden, bei welchem anstelle des Netzausbaus flächendeckend PV-Anlagen mit einer P(U)-Regelung ausgerüstet werden. Der Netzbetreiber berechnet mithilfe eines zu definierenden Algorithmus den Ertragsverlust durch die P(U)-Regelung und kompensiert die Anlagenbetreiber*innen. Die Berner Fachhochschule prüft exemplarisch Wechselrichter im PV-Labor bezüglich der Stabilität der P(U)-Regelung. Ziel ist es, einen möglichst hohen Regelungs-Droop einzustellen, so dass die abgeregelte Energie minimiert werden kann.
Ergebnisse
P(U) konnte an 5 PV-Anlagen im Feld erfolgreich eingestellt und getestet werden. Die Wechselrichter zeigen bei zu hoher Netzspannung die gewünschte Reduktion der Wirkleistung. Mittels selbstlernender Algorithmen, welche die Daten der Smart Meter auswerten, können die Produktionsverluste berechnet und den Produzenten vergütet werden. Die Messungen im Labor zeigen bei vernünftigen Einstellungen der Regelparameter ein stabiles Verhalten der Wechselrichter – sowohl einzeln als auch in Gruppen.
