Erstes PV-Diesel-Hybridsystem der Megawattklasse in Betrieb

In Thabazimbi in Südafrika ging im November 2012 das erste PV-Diesel-System der Megawatt-Klasse in Betrieb. Als angehender Entwicklungsingenieur durfte ich bei der Inbetriebnahme dieses Leuchtturmprojekts dabei sein.

Steigende Dieselpreise verursachen insbesondere bei industriellen Großverbrauchern in netzfernen Gebieten hohe Kosten. Industriebetriebe in sonnenreichen Gegenden können hier mit Sonnenenergie gegensteuern, wenn sie eine PV-Anlage in das Dieselsystem integrieren. SMA hat mit dem Fuel Save Controller eine Lösung entwickelt, mit denen Betreiber von industriellen Anlagen ihren Kraftstoffbedarf minimieren und gleichzeitig den CO₂-Ausstoß wesentlich reduzieren können. Die Zusammenarbeit zwischen Dieselgeneratoren und PV-Anlage hat SMA erstmals auf dem Gelände einer Chromerzmine in Südafrika realisiert.

Das Solar-Diesel-Hybrid System arbeitet mit 63 Sunny Tripower-Wechselrichtern von SMA.

Das Projekt: Eine Chrommine in Südafrika

Thambazimbi, Limpopo, Südafrika, 17. November 2012, 14 Uhr – weit und breit ist nichts zu sehen. Außer mit Büschen und Gräsern ist die Gegend so gut wie nicht besiedelt. Nur ein laut knatterndes Motorengeräusch trübt hier die Idylle und ist schon lange zu hören, ehe man überhaupt etwas sieht. Gerade donnert einer von zwei 800-kVA-Dieselgeneratoren, um die elektrische Leistung einer jungen Chrommine bereitzustellen. Der Betrieb liegt zu weit draußen als dass er sich über ein öffentliches Stromnetz versorgen ließe. Also werden die Förderbänder und Tagebau-Geräte über die Dieselgeneratoren angetrieben. Das ist umso teurer je hochtouriger der Minenbetrieb läuft und verursacht einen enormen CO₂-Ausstoß.

Sonne spart Diesel

Plötzlich – wie auf Knopfdruck – schrumpft das tiefe Donnern des Generators in ein leiseres Surren zusammen, die Leistung des Dieselmotors verringert sich innerhalb weniger Sekunden um nahezu 90 Prozent. In konventionellen Diesel-Inselnetzen passiert das oft, wenn eine große Last abgeschaltet oder ein weiterer Dieselgenerator zugeschaltet wird. Nicht jedoch in diesem Fall. Stattdessen wurde hier tatsächlich per Knopfdruck Photovoltaikenergie in das System gespeist – gesteuert über den Prototypen des SMA Fuel Save Controllers. Er steuert die 1 MWp-Anlage mit 63 Sunny Tripower 17000TL von SMA so, dass ein Großteil der Anlagenleistung mit PV-Energie gedeckt werden kann, ohne dabei die Systemstabilität zu gefährden.

Als angehender Entwicklungsingenieur bei der Inbetriebnahme vor Ort

„Wir schwitzten glücklicherweise nur aufgrund der Hitze“

Die Inbetriebnahme des Pilotprojekts verlief reibungslos. Wir schwitzten glücklicherweise nur aufgrund der Hitze. Unsere einzigen Probleme waren organisatorischer Natur, da die Arbeitsabläufe in Deutschland und Südafrika mit verschiedenen Projektpartnern abgestimmt und durchgeführt werden mussten. Technisch gesehen verlief jedoch alles nach Plan: Das SMA Global Support Team unterstützte uns bei der Inbetriebnahme der Sunny Tripower im ersten PV-Diesel-Hybridsystem, und die Servicemitarbeiter unserer neu gegründeten SMA Tochtergesellschaft in Centurion/Südafrika haben vor Ort wertvolle Hilfe geleistet. Wahrscheinlich hätten wir sonst auch den Weg zur Mine nicht so einfach gefunden.

Weltweit riesiges Potenzial für PV-Energie

Das Potenzial für die Anwendung von Photovoltaikanlagen in Diesel-Inselsystemen ist groß: 2011 wurden weltweit fast 50 Gigawatt Dieselgeneratornennleistung vertrieben. Davon laufen rund 40 Prozent in industriellen Inselnetzen, zum Großteil in netzfernen Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung. Wenn hier der Dieselpreis über 1 US-$ pro Liter liegt, amortisiert sich die Integration einer PV-Anlage in das Diesel-Inselnetz schon nach wenigen Jahren. Ein PV-Diesel-Hybridsystem sorgt dabei für eine Stabilisierung oder sogar eine Reduzierung der Stromgestehungskosten.

Wertvolle Erfahrungen für Folgeprojekte

Diese Vorteile haben auch die Minenbetreiber überzeugt. In den kommenden Monaten liefert uns die Anlage viele Daten, mit denen wir Erfahrungen für Folgeprojekte gewinnen wollen. Damit können wir den in wenigen Monaten verfügbaren Fuel Save Controller noch weiter optimieren und an die Anforderungen im laufenden Betrieb anpassen.

Weitere Infos zu dem Projekt erhaltet ihr auch in unserer Pressemitteilung