Inselnetzsysteme
Inselnetzsysteme sind autarke Stromnetze, die mit Energie aus verschiedenen Energieerzeugern gespeist werden.
Inselnetzsysteme können aus folgenden Komponenten bestehen:
Komponenten | Beschreibung |
|---|---|
PV-Generatoren | Ein PV-Generator besteht aus mehreren PV-Modulen, die aus Sonnenenergie Gleichstrom produzieren. |
PV-Wechselrichter | Der PV-Wechselrichter (z. B. Sunny Boy oder Sunny Tripower) wandelt den Gleichstrom des PV-Generators in netzkonformen Wechselstrom und speist diesen in das Wechselstromnetz ein. Der PV-Wechselrichter und PV-Generatoren müssen entsprechend der gewählten Leistung dimensioniert werden ( > Auslegung der PV-Anlage). |
DC/DC-Laderegler | In einem Inselnetzsystem kann der Gleichstrom der PV-Generatoren direkt zum Laden einer Batterie verwendet werden. Dafür ist ein Laderegler notwendig. |
Batterien | Batterien speichern elektrische Energie und stützen das Netz, wenn von anderen Energieerzeugern nicht genügend Strom produziert wird. Wenn mehr Energie produziert als verbraucht wird, lassen sich die Batterien wieder aufladen. Bei der Auslegung der Batterien müssen Kapazität, Nennleistung und Typ der Batterie berücksichtigt werden ( > Auslegung des Batteriespeichers). |
Batterie-Wechselrichter | Der Batterie-Wechselrichter (z. B. Sunny Island) bildet als Spannungsquelle das Inselnetz. Der Batterie-Wechselrichter regelt das Gleichgewicht zwischen erzeugter Energie und verbrauchter Energie und verfügt über ein Batterie-, Generator- und Lastmanagement ( > Funktionsweise des Wechselrichters Sunny Island). |
DC-Sicherung | Die externe DC-Sicherung sichert die Batterieanschlussleitungen des Batterie-Wechselrichters ab. Außerdem ermöglicht die DC-Sicherung das DC-seitige Freischalten des Batterie-Wechselrichters. |
Generatoren | Mit Brennstoff betriebene Generatoren (z. B. Dieselgeneratoren) werden oft eingesetzt, um die Energieversorgung zu übernehmen, wenn der Ladezustand der Batterien abnimmt und nicht genügend Energie vom PV-Generator zur Verfügung steht. Die Generatoren stellen direkt Wechselstrom zur Verfügung. |
Windenergieanlagen | Windenergieanlagen wandeln die Windkraft in elektrische Energie und stellen direkt Wechselstrom zur Verfügung. |
Wasserkraftwerke | Wasserkraftwerke nutzen die Bewegungsenergie des Wassers um elektrische Energie zu produzieren. Die Generatoren von Wasserkraftwerken stellen direkt Wechselstrom zur Verfügung oder verfügen über Wechselrichter zum Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom. |
Inselnetzsysteme können einzelne Häuser, Siedlungen oder auch ganze Dörfer mit elektrischem Strom versorgen.
Bei der Planung, Auslegung und Auswahl eines Inselnetzsystems müssen verschiedene Randbedingungen berücksichtigt werden. Die optimale Auslegung eines Stromversorgungssystems hängt von folgenden Faktoren ab:
Notwendige Anschlussleistung
Energieverbrauch
Art der Verbraucher
Nutzungszeitraum
Meteorologische Randbedingungen