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Kleine Netze groß im Trend

25.07.2018 | Text: Lucie Maluck | Bilder: MTU

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Die Energielandschaft ist in Bewegung. Es gibt immer mehr dezentrale Energieerzeuger wie Solaranlagen, Windräder oder Blockheizkraftwerke. Daneben steht die Digitalisierung, die mit ihrer Dynamik schon so manche Industrie ins Wanken gebracht hat. Die Verbindung aus beidem sind Microgrids – übersetzt „kleine Stromnetze“. Diese sind bald auch von MTU erhältlich: als Komplettlösung mit Batterie und Steuerung. 

Photovoltaikanlagen, Windräder, Wasserkraftwerke, Diesel-Gensets oder Blockheizkraftwerke – jedes für sich oder alle zusammen können Stromlieferanten in einem Microgrid sein. Neu sind sie nicht: Im Jahr 2017 waren weltweit über 500 Gigawatt Windkraftleistung und rund 400 Gigawatt Photovoltaikleistung installiert. Zum Vergleich: Die Atomkraft-Kapazität liegt nur bei 391 Gigawatt. Die Herausforderung bisher ist jedoch, diese Energie zu speichern und dann zur Verfügung zu stellen, wenn sie gebraucht wird. Blockheizkraftwerke und dieselbetriebene Stromaggregate stehen immer zur Verfügung, doch sie zu betreiben, ist im Vergleich zu regenerativen Energiequellen nicht immer wirtschaftlich.

Microgrids lösen diese Herausforderung jetzt, indem sie beide Energieerzeuger kombinieren und zudem Batterien und eine Steuerung integrieren, um alle Elemente intelligent zu verbinden. „Microgrids kombinieren die kostengünstigen und umweltfreundlichen regenerativen Energien mit unseren zuverlässigen Stromaggregaten und sind somit die Zukunft der Energiewirtschaft“, so Alexander Patt, der mit seinem Team die MTU-Microgrids entwickelt.

Batteriecontainer von MTU
MTU entwickelt derzeit einen Batteriecontainer. Dieser besteht aus 154 Modulen und 3.388 Lithium-Ionen-Zellen. Zusammen können diese knapp 1.000 Kilowattstunden elektrischer Energie speichern – das ist etwa 14 -mal so viel wie ein Tesla-Model-X. Der MTU-Batteriecontainer hat zudem eine elektrische Leistung von knapp 2.000 Kilowatt und eine Kapazität von 1.095 Amperestunden. Über einen Transformator ist die Ausgangsspannung des MTU-Batteriecontainers an das jeweilige Energienetz anpassbar. „Wir werden den Batteriecontainer modular aufbauen, sodass er flexibel an die Leistungsanforderungen unserer Kunden anpassbar ist“, so Alexander Patt.

Steuerung als Herzstück
Doch die entscheidende Komponente eines Microgrids ist die Steuerung. „Sie soll prädiktiv, intelligent und selbstlernend sein und unseren Kunden genau den richtigen Strommix zur Verfügung stellen“, so Armin Fürderer, Teamleiter Elektrische Systeme PowerGen bei MTU. Damit die Steuerung entscheiden kann, welche Stromquellen sie nutzt, muss der Kunde vorgeben, welche Parameter ihm wichtig sind: Will er vor allem kostengünstig Strom erzeugen, ist ihm „grüner Strom“ aus regenerativen Quellen wichtig oder setzt er vorrangig auf Verfügbarkeit? Anhand dieser Parameter berechnet die Steuerung, welche Stromquellen sie zu welchem Zeitpunkt nutzt, um Energie an die Verbraucher abzugeben oder die Batterie zu füllen. Dabei soll auch künstliche Intelligenz eine Rolle spielen. „Eine moderne Microgrid-Steuerung muss intelligent prädiktiv vorhersehen, welche Energiequellen sie nutzen muss, um den perfekten Energiemix zu liefern. Mit klassischer Softwarearchitektur werden wir das nicht abbilden können, hier müssen wir neue Wege gehen“, so Fürderer. 

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Erste Schritte auf dem Weg zu einem MTU-Microgrid werden bald zu sehen sein. Der am MTU-Standort Ruhstorf gefertigte Batteriecontainer ist der erste Baustein für ein neu entstehendes Microgrid Validation Center am Standort Friedrichshafen. Der MTU-Batteriecontainer soll dort den Strom aus den Photovoltaikanlagen speichern und im Bedarfsfall die MTU-Produktion mit Strom beliefern. Ist er entladen, stehen mehrere Blockheizkraftwerke von MTU Onsite Energy zur Verfügung. 

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Der Inhalt der Beiträge entspricht dem Stand zum jeweiligen Erscheinungsdatum. Sie werden nicht aktualisiert. Weitergehende Entwicklungen sind deshalb nicht berücksichtigt.

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