Das Siemens Campus Microgrid in 100 Sekunden
Durch die smarte lokale Kopplung von Erzeugung und Verbrauch verringern Microgrids die Notwendigkeit den Netzanschluss auszubauen, reduzieren den Energiebezug und bieten weiters eine verbesserte Versorgungssicherheit.
Die Komponenten des Siemens Campus Microgrid
Microgrid-Controller im Zentrum
Das Herzstück des Campus Microgrid ist . Die Anwendung läuft auf der SICAM A8000-Plattform, die weltweit für Fernwirk- und Automatisierungsanwendungen in allen Bereichen der Energieversorgung eingesetzt wird. Dieses leistungsfähige Steuerungssystem schafft die Voraussetzungen für einen koordinierten und optimierten Betrieb. Insgesamt werden rund 2 MW Leistung gemanagt, dies entspricht in etwa dem Strombedarf von 700 Haushalten. Der Controller bindet alle Funktionalitäten ein und optimiert die Stromversorgung in Hinblick auf Lastspitzen, erneuerbare Erzeugung und weitere Einflussparameter. Dafür werden Daten von den einzelnen Komponenten, dem Netzübergabepunkt und den Erzeugungseinheiten gemessen und übermittelt – insgesamt rund 1000 Messwerte von 34 Devices. Zusätzlich werden unter anderem die Wettervorhersage sowie das erwartete Ladeverhalten berücksichtigt. Die übergeordnete Optimierung, Visualisierung und Bedienung werden in Zukunft vom IoT basierten Cloud System realisiert. Eine Vielzahl dieser Messdaten und Einflussparametern werden im Visitor & Advanced Service Center in der Siemens City Wien visualisiert.
Intelligente Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge und zukunftsweisendes Lademanagement
Der Showcase demonstriert, wie ein Microgrid dazu beitragen kann, Elektromobilität in das bestehende lokale Verteilnetz zu integrieren, ohne einen zusätzlichen Netzausbau durchführen zu müssen. Dabei wird ein großer Teil der Ladestellen gemessen und gesteuert. Dies ist notwendig, um ein entsprechendes Lastspitzenmanagement zu ermöglichen, zusätzlich kann künftig auf Anforderungen übergeordneter Netze reagiert werden. Gleichzeitig werden Informationen zum Ladeverhalten der Fahrzeuge gewonnen. Mit steigender Durchdringung der Elektromobilität wird dies in Zukunft für Industrieunternehmen mit Mitarbeiterparkplätzen, Parkgaragen, Park-and-Ride-Anlagen oder etwa auch Einkaufszentren und großen Wohnanlagen immer mehr von Interesse sein. Bei der intelligenten Ladung von Fahrzeugen kann die Ladeleistung während der Ladung beeinflusst und im Verband mit dem Microgrid-Controller zur Lastspitzenoptimierung des Gesamtnetzes herangezogen werden. Zum Einsatz im Microgrid kommen unterschiedliche Siemens-E-Ladelösungen für jeden Leistungsbereich, darunter der Compact Power Charger mit 50 kW DC Leistung und eine modular erweiterbare Stromschienenlösung für Garagen. Hier kann für jedes weitere E-Auto eine zusätzliche Ladebox an die Stromschiene eingehängt werden. Die Elektro-Ladeinfrastruktur kann somit organisch mit der Entwicklung der Elektromobilität mitwachsen.
Photovoltaikanlage
Die in das Microgrid eingebundenen Photovoltaikanlagen umfassen derzeit eine Fläche von insgesamt 1600 m². Mit einer Spitzenleistung von 312 kWp reduzieren sie mit rund 100 Tonnen CO2 pro Jahr wesentlich den CO2-Footprint des Unternehmens. Über KACO Wechselrichter wird die gewonnene Energie in das Campusnetzwerk eingespeist und der Anteil erneuerbarer Erzeugung an der Elektrizitätsaufbringung am Campus erhöht. Bei idealem Sonnenschein decken die PV-Anlagen ca. 8% der Anschlussleistung des Standortes.
Stromspeicher
Zu den Photovoltaikanlagen wurde ein 500kWh Batteriespeicher installiert – dieser entspricht etwa der Batteriekapazität von fünf Elektrofahrzeugen mit je 600 km Reichweite.
Der Stromspeicher dient dazu, die Lastspitzen beim Bezug elektrischer Energie aus dem Versorgungsnetz zu reduzieren und damit Leistungskosten zu senken. Gleichzeitig hilft er, die Nutzung der lokal erzeugten Energie zu maximieren. Beim Betrieb kommt es auf möglichst präzise Lastprognosen an, damit der Speicher nicht leer ist, wenn er gebraucht wird. Zukünftig soll der Speicher auch genutzt werden, um am Regelenergiemarkt teilzunehmen.
Brandschutz für Batteriespeicher
Für den Speicher wurde ein auf Basis des anerkannten Brandschutzkonzepts für stationäre Lithium-Ionen-Batterien-Energiespeicher errichtet. Dieses Brandschutzkonzept wurde von Siemens mit umfangreichen Versuchsreihen entwickelt und ist bislang das einzige, das über eine VdS-Anerkennung verfügt.
Weitere Features
Was ist ein Microgrid
Microgrids ermöglichen es, die stets steigenden Herausforderungen bei der sicheren und zuverlässigen Bereitstellung elektrischer Energie zu meistern. Parallel dazu können Sie den Energiehaushalt bei gleichzeitiger Reduktion des CO2-Footprints optimieren. Diese intelligenten „Bereichsnetze“ managen einen erhöhten Energiebedarf – beispielsweise hervorgerufen durch E-Mobilität – und die dadurch verbundenen Lastspitzen. Durch die smarte lokale Kopplung von Erzeugung und Verbrauch reduzieren sie die Notwendigkeit den Netzanschluss auszubauen und bieten weiters eine verbesserte Versorgungssicherheit bei Blackouts. Microgrids können sowohl netzgebunden als auch netzunabhängig betrieben werden und revolutionieren so die Art, wie wir unsere Energieressourcen managen.