Das 22-kW-Demosystem von Solar Choice zur Bewältigung des Spannungsanstiegs und zur Integration der Energiespeicherung

Als Demonstrationsprojekt für die 80.000 privaten Solarkunden von Solar Choice zur Maximierung des Dachpotenzials für Solarenergie trotz Einschränkungen seitens der Energieversorger hat der Geschäftsführer von Solar Choice, Angus Gemmell, auf seiner Farm an der Steilküste des Kangaroo Valley eine 22-kW-Solar-PV-Anlage installieren lassen. Zu diesem Zeitpunkt sind derzeit nur 2 kW der Systemkapazität an das Netz angeschlossen. Es ist geplant, die verbleibende Kapazität anzuschließen, nachdem offene Netzwerkverbindungsprobleme gelöst wurden.

Mit Vince Graham, dem Leiter von Networks NSW (dem Spitzengremium für Ausgrid, Endeavour Energy und Essential Energy), sowie den Ingenieuren von Endeavour Energy ist ein gemeinsamer Dialog darüber im Gange, wie Spannungsanstiegsprobleme gelöst werden können, um den Netzanschluss für bis zu 16 kW zu ermöglichen trotz einer Obergrenze von 5 kW für Objekte mit einphasigem Strom. Die restlichen 6 kW werden in Batteriespeicher umgeleitet.

Der Standort wird eine fortlaufende Demonstration der Machbarkeit einer netzgekoppelten Energiespeicherung sowie eine Fallstudie für innovative Möglichkeiten zur Bewältigung des Problems des Spannungsanstiegs in netzgekoppelten Solarsystemen bieten. Das System besteht aus LG-Modulen mit Tigo DC-Optimierern für die individuelle Panelüberwachung. (Die Systemleistung kann über das Tigo-Webportal eingesehen werden. Beachten Sie, dass der Ausgang Spannungswerte, aber keine Stromerzeugung anzeigt, bis die Netzverbindung und/oder die Batteriespeicherung gelöst ist.)

Ein Schnappschuss vom Tigo-Webportal für das Demonstrationsprojekt.

Da das Anwesen nur über einen einphasigen Netzanschluss verfügt, befürchtet Endeavour Energy, dass die Stromabgabe einer großen PV-Anlage zu einem unzulässigen Spannungsanstieg im Netz auf über 253 V führen könnte. Dies ist kein Problem, das nur bei diesem System auftritt. In ganz Australien haben Versorgungsunternehmen und Netzbetreiber auf die potenziellen und tatsächlichen Komplikationen hingewiesen, die aufgrund einer Überlastung des Stromnetzes durch Solarenergie auftreten könnten – und viele haben bereits versucht, das Problem anzugehen.

In Queensland beispielsweise haben die Energieversorger grundsätzlich Regeln festgelegt, nach denen die Installation einer Solaranlage ohne Exportkontrollvorrichtung zu zusätzlichen bürokratischen Hürden für Solarhäuser führt. Auf dem gesamten Kontinent wurden im Horizon Power-Netzwerk von WA regionale Kapazitätsobergrenzen eingeführt, um das Problem zu lösen.

Das Problem hat auch in New South Wales an Bedeutung gewonnen, wo örtliche Netzwerkunternehmen Standortbewertungen für Haushalte und Unternehmen vorgeschrieben haben, die je nach Phase Solaranlagen über einer bestimmten Kapazität installieren.

Dennoch wurde eine mögliche Lösung gefunden: Der Abgriff am Transformator (über der Zählertafel auf dem Grundstück) könnte von Endeavour Energy auf 225–230 V heruntergeregelt werden, sodass 16 kW des Systems sicher an 253 V angeschlossen werden könnten. Dies ist, wie Solar Choice informiert wurde, ein relativ unkompliziertes Verfahren, und obwohl es mit einer Gebühr verbunden sein kann, könnte es als praktikable, umfassende Lösung für alle Immobilien dienen, die von einem speziellen Wechselrichter versorgt werden, und kann auch als Vorlage für die Erleichterung dienen die Verbindung von Solar-PV-Anlagen über das Netzwerk im Allgemeinen.

Solar Choice hat sich nach der Berechnung des Spannungsanstiegs für drei mögliche Systemverbindungsoptionen (5 kW, 16 kW und 22 kW) an Endeavour Energy bezüglich dieser Lösung gewandt und wartet auf eine Antwort.

Verhinderung von Netzausfällen angesichts sinkender Energiespeicherkosten

Solaranlagen auf Dächern, Energieeffizienz und Energiespeicherung werden in der Strominfrastruktur Australiens eine immer wichtigere Rolle spielen. Den ersten beiden dieser drei Maßnahmen wird bereits zugeschrieben, dass sie einen enormen Einfluss auf die Stromnachfrage im Netz hatten, die im ganzen Land stetig sinkt. Der dritte Bereich – die Energiespeicherung – wird in den kommenden Jahren voraussichtlich exponentiell wachsen.

Während Netzwerkunternehmen reaktivere Maßnahmen ergreifen, um das Problem des Spannungsanstiegs anzugehen, drängen sie Verbraucher – absichtlich oder unabsichtlich – auch in die Arme von Solarstrom- und Energiespeicheranbietern, deren Anziehungskraft mit sinkenden Technologiepreisen zunimmt. Je mehr Kapazität Haushalte und Unternehmen haben, um ihren eigenen Strom zu erzeugen, desto weniger benötigen sie vom Stromnetz – in manchen Fällen können sie sogar vollständig energieunabhängig werden und sich ganz vom Stromnetz trennen.

Dies könnte zu einem Phänomen führen, das als „Todesspirale“ bezeichnet wird, bei dem Energieversorger ihre Gebühren erhöhen, um Einnahmeverluste aufgrund von Netzausfällen auszugleichen, was wiederum dazu führt, dass noch mehr Haushalte und Unternehmen auf netzunabhängige Alternativen zurückgreifen. Dieses Muster ist nicht nachhaltig und sowohl für Versorgungsunternehmen als auch für Verbraucher unerwünscht.

Mit den aktuellen Solaranschlussregeln von Endeavour wird sich die Versuchung für Verbraucher, die derzeitige 5-kW-Obergrenze für PV-Systeme für einphasige Immobilien zu umgehen (indem sie die Dachfläche für Module maximieren und sich für finanzierte Batteriespeicher entscheiden), bald als unwiderstehlich erweisen. Wie selbst konservative Kommentatoren behaupten, könnte die Einführung einer pauschalen und wahllosen Obergrenze von 5 kW zu einer Spirale von Unterbrechungen führen.

Wenn die 5-kW-Obergrenze jedoch durch standortspezifische Berücksichtigung von Spannungsanstiegsproblemen gelöst werden könnte, um wesentlich größeren PV-Systemen die sichere Einspeisung in das Netz zu ermöglichen, wäre dies sowohl für Energieversorger als auch für Verbraucher von entscheidendem kurz- und langfristigen Nutzen. Der Einsatz des 22-kW-Demonstrationssystems wird hoffentlich ein hervorragendes Beispiel für eine Möglichkeit sein, den Spannungsanstieg zu bewältigen – und gleichzeitig mit der Speicherung an das Netz angeschlossen zu bleiben.