når det gjelder hybridmikrogrid, skriver fabian baretzky, senior forretningsutvikling og salgssjef for dhybrid kraftsystemer, krever integrering av ulike energikilder og komplekse krav til langsiktig stabilitet i energiforsyningen kompetanse og et effektivt energiledelsessystem.

når vi tenker på et mikrogrid, tenker vi typisk på en installasjon som er avhengig av noen få energikilder og forsyner relativt få forbrukere med strøm. vi tenker automatisk på isolerte regioner - faktisk blir mikrogrids likestilt med helt rutenettuavhengige frittstående systemer.

derimot kan hybridmikrogrid kobles til små offentlige, regionale eller til og med nasjonale kraftnett. samtidig trenger de å kunne operere i full selvforsyning for å forsyne forbrukerne med strøm etter behov. kraftutgangen til slike hybridmikrogridsområder varierer fra noen få kilowatt til flere megawatt.

det vanlige formålet med konvensjonelle mikrogrids er å levere strøm til offgrid-regioner og -anlegg. imidlertid er hovedmålet med hybridmikrogrid å redusere kostnadene ved energiforsyning og bevege seg mer i retning av fullstendig uavhengighet fra fossile brensler ved å øke andelen fornybar energi i energimiksen. i noen spesielle applikasjoner er det en rutenettforbindelse, men rutenettet er ikke tilstrekkelig stabilt. da er hybridmikrogridet ment å sikre energiforsyningen, selv i tilfelle en blackout.

sammensatte krav

deres forskjellige funksjoner og driftsformer gjør at hybridkraftverk - og spesielt deres energiledelsessystemer - møter komplekse krav. de må kunne innlemme lokale energikilder som solenergi eller små hydrostasjoner, og sikre at andelen av fornybar energi er så stor som mulig, spesielt med tanke på reduksjon av karbonutslipp. de forskjellige energegeneratorene må også overvåkes og kontrolleres deretter i sanntid. dette er jobben til energiledelsessystemet (ems). ems overvåker og optimaliserer alle viktige parametere, så som frekvens og spenning, så vel som aktiv, reaktiv og tilsynelatende kraft.

som bevist av de omlag 70 prosjektene som blir brakt ut i verden, øker strømforbruket så snart en stabil strømforsyning blir tilgjengelig, og denne økningen i forbruket kan variere fra 7 til 24%. et hybridmikrogrid må også kunne følge med og tilpasse seg økende etterspørsel etter energi.

siden kraftverk er designet for å operere i minst 20 år, må fremskritt innen teknologi og komponenter tas med i betraktningen. hybrid mikrogrids bør gjøres klar til å innlemme nye utviklinger og endrede teknologier - ideelt uansett produsent, siden markedsendring er en gitt. eksisterende selskaper kan forsvinne fra markedet eller nye leverandører kunne komme inn i det og introdusere innovative nye teknologier. Derfor bør ems være i stand til å overvåke og kontrollere teknologi av hvilken som helst opprinnelse.

siden disse kraftverkene typisk er installert i avsidesliggende områder, er en supplerende nettbasert skyløsning, som den som tilbys av qos energy, praktisk for energiledelsessystemet. programvaren er ment å analysere alle dataene som er mottatt fra komponenter som pv-omformeren, strømgeneratoren og lagringssystemet. hvis en operatør har ansvaret for flere kraftverk, bør ems hjelpe dem med å sammenligne dataene fra de forskjellige kildene, for å identifisere optimaliseringspotensialet.

et hybridkraftverk må modelleres nøye i sin helhet før installasjon. å ta modelleringsprogramvaren og også bruke den både til simulering og som et ems under normale driftsforhold, gjør hele prosjektet mer tidseffektivt, reduserer kostnadene og unngår tekniske problemer som strømbrudd.

kruger nasjonalpark

cheetah slettene lodge i Sør-Afrikas kruger nasjonalpark viser fordelene med en ems optimalisert for hybridkraftverk - i dette tilfellet dhybrids universelle kraftplattform (opp). luksuriøse feriestedet hadde blitt koblet til det lokale energiselskapets enfase hjelpefôr (maks. 64 kva). I tillegg var etterspørselen etter strøm i regionen høyere enn forsyningen, noe som førte til kontinuerlig strømbrudd.

I løpet av oppgraderingen av bygningskomplekset ble det installert et selvforsynt hybridkraftverk, med pv på hustak, carports og trackere som arbeidet sammen for å gi 300 kw generasjonskapasitet.

installasjonene er koblet til et skreddersydd litiumion-lagringssystem med en lagringskapasitet på 1.027 kwh. en dieselgenerator med en effekt på 150 kva erstatter den gamle generatoren, men er kun ment som en sikkerhetskopi for å lade energilagringssystemet i perioder med lite sollys.

den øverste ble tidligere brukt i planleggingsfasen for å simulere mikrogridet og brukes i dag for fullautomatisert overvåking og kontroll av alle komponentene. det sikrer uavbrutt energiforsyning og stabiliserer nettspenningen og frekvensen. således kan strømbehovet nesten helt dekkes av fornybar energi.

denne teknologien har hevet lodges tilgjengelige toppeffektkapasitet firedoblet til 250 kw. kraftverket er dessuten i stand til pålitelig å levere strøm til store trefasede energiforbrukere som kjølesystemer og motorer uten avbrudd. til og med ladestasjonene for hyttens elektriske safarjeeper er i stor grad forsynt med solenergi.